Grundlagenuntersuchungen zur Flammensteuerung mittels elektrischer Felder:
Gespeichert in:
1. Verfasser: | |
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Format: | Abschlussarbeit Buch |
Sprache: | German |
Veröffentlicht: |
Erlangen
ESYTEC, Energie- und Systemtechnik
2014
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Schriftenreihe: | Berichte zur Energie- und Verfahrenstechnik
[20]14,4 |
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Beschreibung: | 145 S. Ill., graph. Darst. |
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adam_text | INHALTSVERZEICHNIS
ABKUERZUNGS-, FORMEL- UND
INDEXVERZEICHNIS........................................................................
3
1.
EINLEITUNG............................................................................................................................9
2. STAND DER FORSCHUNG UND ZIELSETZUNG DER
ARBEIT........................................................12
2.1.
MODELLANSAETZE............................................................................................................12
2.1.1. VERAENDERTE CHEMISCHE
VERBRENNUNGSREAKTION................................................12
2.1.2. IONISCHER
WIND................................................................................................15
2.2. VORARBEITEN UND OFFENE
FRAGEN...................................................................................
18
2.2.1. EXPERIMENTELLE UNTERSUCHUNGEN
....................................................................
18
2.2.2. NUMERISCHE
SIMULATIONEN...............................................................................
23
2.2.3.
ZIELSETZUNG......................................................................................................
25
2.3. TECHNISCHE
ANWENDUNGEN..........................................................................................
26
3. THEORETISCHE
GRUNDLAGEN...............................................................................................
29
3.1. GRUNDLEGENDE
FLAMMENTHEORIE..................................................................................
29
3.1.1.
FLAMMENTYPEN.................................................................................................
29
3.1.2. LAMINARE
FLAMMENGESCHWINDIGKEIT...............................................................31
3.1.3.
FLAMMENFRONTDICKE.........................................................................................
33
3.1.4.
VERLOESCHGRENZEN..............................................................................................
36
3.2. ALLGEMEINE GRUNDLAGEN ELEKTRISCHER
FELDER...............................................................37
3.2.1. LADUNGSTRAEGERMOBILITAET UND
STROMLEITUNG......................................................39
3.2.2. LADUNGSVERTEILUNG UND
RAUMLADUNGSZONEN...................................................41
3.2.3.
STROM-SPANNUNGS-CHARAKTERISTIKA..................................................................42
3.3. LADUNGSTRAEGER IN PLASMEN UND IM SCHWACHEN PLASMA IN FLAMMEN
.........................
46
3.3.1.
IONISATION.........................................................................................................
47
3.3.2.
CHEMIIONISATION..............................................................................................
49
3.3.3.
REKOMBINATION................................................................................................
50
3.3.4. CHEMIIONISATION IN
VERBRENNUNGSPROZESSEN...................................................52
4. EXPERIMENTELLE AUFBAUTEN UND OPTISCHE MESSMETHODEN
............................................
55
4.1. GENERIERUNG ELEKTRISCHER
FELDER.................................................................................55
4.1.1. TRANSIENTE ELEKTRISCHE
FELDER...........................................................................56
4.1.2. FEHLERBETRACHTUNG ELEKTRISCHE FELDER
..............................................................
58
4.2. LAMINARER
BUNSENBRENNER-PRUEFSTAND...........................................................................59
4.2.1.
VERSUCHSPLANUNG..............................................................................................
60
4.2.2. PARTICLE IMAGE VELOCIMETRY
(PIV)....................................................................62
4.2.3. PLANARE LASERINDUZIERTE FLUORESZENZ (PLIF)
....................................................
65
4.2.4. OPTIMIERUNG DER AUSWERTEROUTINE MITTELS DES GETRIMMTEN
MITTELWERTES
......
70
4.2.5. EXPERIMENTELLER
VERSUCHSAUFBAU.....................................................................72
4.2.6. KOHAERENTE ANTI-STOKES RAMAN STREUUNG (CARS)
..........................................
78
4.2.7. FEHLERBETRACHTUNG LAMINARER
BUNSENFLAMMEN-PRUEFSTAND................................83
4.3. LAMINARER
HEAT-FLUX-BRENNER.....................................................................................
84
4.3.1. FLAMMENEIGENLEUCHTEN (OH*,
CH*)................................................................88
4.3.2. FEHLERBETRACHTUNG
HEAT-FLUX-BRENNER............................................. 89
5. ERGEBNISSE UND
DISKUSSION..............................................................................................
91
5.1. EINFLUSS STATISCHER ELEKTRISCHER
FELDER.........................................................................91
5.1.1. UNTERSUCHUNG DES STROEMUNGSFELDES
................................................................
92
5.1.2. SPEZIES- UND
TEMPERATURMESSUNG....................................................................98
5.2. EINFLUSS TRANSIENTER ELEKTRISCHER
FELDER.....................................................................102
5.2.1. UNTERSUCHUNG DES DYNAMISCHEN STROEMUNGSFELDES
........................................
102
5.2.2. STRUKTURANALYSE DER FLAMME ZUR BESTIMMUNG DER GRENZFREQUENZ
.............
105
5.3. EINFLUSS ELEKTRISCHER FELDER AUF DIE
FLAMMENCHEMIE.............................................. 111
5.3.1. UNTERSUCHUNG DER ZUNAHME DES FLAMMENEIGENLEUCHTENS
............................
112
5.3.2. UNTERSUCHUNG DER ZUNAHME DES OH-FLUORESZENZSIGNALS
.............................
112
5.3.3. BESTIMMUNG DER LAMINAREN FLAMMENGESCHWINDIGKEIT
.................................
115
5.3.4. UNTERSUCHUNG DER
FLAMMENFFONTDICKE...........................................................116
5.4. DAEMPFUNGSVERMOEGEN VON AKUSTISCHEN OSZILLATIONEN
...............................................
121
6. ZUSAMMENFASSUNG UND
AUSBLICK..................................................................................125
7. LITERATURVERZEICHNIS
131
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