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Laser-spektroskopische Untersuchungen technologisch relevanter Flammen

Mark Aurel Gregor

ISBN 978-3-8325-1524-9
146 pages, year of publication: 2007
price: 40.50 €
In dieser Arbeit wurde ein kombinativer Raman-Rayleigh-LIF-Meßaufbau zur simultanen Ermittlung von Temperatur- und Speziesverteilungen (1D-Raman/Rayleigh), sowie flammen-topologischen Größen (2D-LIF) aufgebaut.

Die Raman-Messungen wurden mit dem "spektralen Fit" Verfahren ausgewertet. Für die Auswertung der LIF-Messungen wurde in dieser Arbeit ein neues Verfahren, das MSK- Verfahren, entwickelt. Für die Auswertung des Rayleigh-Signals wurde eine neue Methode zur Behandlung des Hintergrundsignals entwickelt, diese Methode erfaßt nun auch auf Einzelschuß-Basis das laser-induzierte Hintergrundsignal.

Zur Kalibrierung und Referenzierung des Meßaufbaus und der Meßgrößen wurden Spezialbrenner entwickelt, die zusätzlich auch der Validierung der neuen Auswertungsmethoden dienten. Im Rahmen dessen ist u.a. der MAG-Brenner entstanden, ein Brenner mit einer laminaren, ebenen Flachflamme, die bei mageren Methan-Luft-Gemischen die adiabate Flammentemperatur erreicht.

Untersucht wurden in dieser Arbeit zwei Brenner. Bei den untersuchten Konfigurationen handelte es sich um mager vorgemischte, hoch-turbulente, drall- und staukörper-stabilisierte, abgehoben brennende (nur Niederdrallbrenner) Flammen. Für diese Flammen wurden räumlich hochaufgelöste Temperaturverläufe und deren Gradienten ermittelt, sowie integrale und Taylor-Längenmaße.

Für denn EKT-Drallbrenner wurden Mischungsuntersuchungen im nicht reagierenden Fall durchgeführt, so daß für diesen Brenner auch Mischungsgradverläufe und skalare Dissipationsraten vorliegen. Für den Niederdrallbrenner wurden simultan zu den 1D-Raman / Rayleigh-Messungen auch 2D-LIF-Messungen durchgeführt, so daß für diesen Brenner auch die mittlere Fortschrittsvariable und flammentopologische Größen bestimmt werden konnten.

Keywords:
  • Verbrennung
  • Raman- / Rayleigh-Spektroskopie
  • Rayleigh-Thermographie
  • vorgemischt
  • turbulent

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