Numerische und experimentelle Untersuchungen der Aerodynamik und Verbrennungsstabilität eines Vormischbrenners:
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München
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2014
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| adam_text | INHALTSVERZEICHNIS
INHALTSVERZEICHNIS
ABBILDUNGSVERZEICHNIS XVIII
TABELLENVERZEICHNIS XIX
FORMELZEICHEN UND ABKUERZUNGEN XXI
1 EINLEITUNG 1
1.1 PROJEKTHINTERGRUND 3
1.2 STRUKTUR DER ARBEIT 4
2 GRUNDLAGEN 7
2.1 EIGENSCHAFTEN TURBULENTER STROEMUNGEN 7
2.1.1 NAVIER-STOKES-GLEICHUNGEN 7
2.1.2 TURBULENZ 9
2.1.3 WAHRSCHEINLICHKEITSDICHTEFUNKTION UND STATISTISCHE
MOMENTE 11
2.2 GRUNDLAGEN DER WIRBELDYNAMIK 15
2.2.1 DIE WIRBELSTAERKE 16
2.2.2 DIE WIRBELTRANSPORTGLEICHUNG 17
2.2.3 WIRBELFORMEN 20
2.2.4 WIRBELAUFPLATZEN 23
2.2.5 BEDEUTUNG DER WIRBELTRANSPORTGLEICHUNG FUER DIE
BRENNERENTWICKLUNG 25
2.3 STABILISIERUNG VON DRALLSTROEMUNGEN 27
2.4 AERODYNAMISCH STABILISIERTE VORMISCHVERBREUNUNG IN GASTUR
BINEN 31
2.4.1 FLAMMENRUECKSCHLAG 34
2.4.2 STICKOXIDEMISSIONEN BEI DER ERDGASVERBRENNUNG ... 44
2.5 NUMERISCHE STROEMUNGSSIMULATION 46
2.5.1 RANS 47
2.5.2 LES 51
3 EXPERIMENTELLER AUFBAU 57
IX
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INHALTSVERZEICHNIS
3.1 WASSERKANAL ;* * * * 57
3.2 VERBRENNUNGSPRUEFSTAND FUER KLEINER SKALIERTE BRENNER 59
3.3 VERBRENNUNGSPRUEFSTAND FUER BRENNER IN MASCHINENGROESSE ... 60
3.4 MESSTECHNIK 63
3.4.1 MESSUNG DES FLAMMENRUECKSCHLAGS 63
3.4.2 OH*-CHEMILUMINESZENZ 65
4 WEITERENTWICKLUNG DES EV-BRENNERS 67
4.1 NUMERISCHE STROEMUNGSOPTIMIERUNG 72
4.2 VERBRENNUNGSVERSUCHE 76
5 WEITERENTWICKLUNG DES A
2
EV-BRENNERS 81
5.1 PRINZIP DES A
2
EV-BRENNERS 81
5.2 A
2
EV-BRENNER MIT ZWEI SCHLITZEN 83
5.3 A
2
EV-BRENNER MIT VIER SCHLITZEN 91
5.4 PROTOTYPBRENNER 93
5.4.1 ANPASSUNG AN EINBAUBEDINGUNGEN 93
5.4.2 ERGEBNISSE DER VERBRENNUNGSVERSUCHE 96
5.4.3 ISOTHERMES STROEMUNGSFELD 97
5.4.4 VERGLEICH DER ISOTHERMEN STROEMUNGSFELDER VON PROTO
TYP- UND A
2
EV-BRENNER 101
5.4.5 VERGLEICH MIT DEN ERGEBNISSEN DER VERBRENNUNGSVER
SUCHE DES A
2
EV-BRENNERS 113
5.5 A
2
EV-BRENNER MIT ABGERUNDETEN SCHLITZEN 115
5.6 EINFLUSS DER EINSTROEMBEDINGUNGEN AUF DIE STABILITAET DER
RUECKSTROEMZONE 118
5.6.1 RUECKSCHLAGSVERSUCHE 118
5.6.2 VALIDIERUNG DES ISOTHERMEN STROEMUNGSFELDES 122
5.6.3 ANALYSE DER ZEITLICHEN ENTWICKLUNG DER AXIALGE-
SCHWINDIGKEIT AM MISCHROHRAUSTRITT 125
5.6.4 AXIALGESCHWINDIGKEITSFELD AM MISCHROHRAUSTRITT . . . 131
5.6.5 AXIALGESCHWINDIGKEITSFELD AM .MISCHROHRAUSTRITT DES
PROTOTYPBRENNERS 135
6 MEHRBRENNERSTUDIE 137
6.1 UNTERSUCHUNGEN AM EINZELBRENNER 142
6.1.1 AERODYNAMIK DES EINZELBRENNERS 142
X
INHALTSVERZEICHNIS
6.1.2 MISCHUNG-.DES EINZELBRENNERS 144
6.1.3 AERODYNAMIK DES EINZELBRENNERS MIT DIFFUSOR .... 147
6.1.4 MISCHUNG DES EINZELBRENNERS MIT DIFFUSOR 149
6.2 MEHRBRENNERANORDNUNG 150
6.2.1 AERODYNAMIK DER MEHRBRENNERANORDNUNG MIT DIFFUSOR 150
6.2.2 MEHRBRENNERANORDNUNG MIT KUEHLLUFTEINDUESUNG .... 154
6.2.3 MEHRBRENNERANORDNUNG MIT KUEHLLUFTEINDUESUNG IM
AUSSENBEREICH 160
7 ZUSAMMENFASSUNG 165
REFERENZEN 169
XI
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