Malcherek, D: Laserdiagnostische Untersuchung der Tröpfchenv

Die Untersuchung von Verbrennungsvorgängen gestaltet sich mit herkömmlichen Mitteln bei mässiger Auflösung in Ort und Zeit sehr ungenau. Oft versagt einem die schwere Zugänglichkeit zum Ort, an welchem die Verbrennung stattfindet, sogar jegliche Untersuchungsmethodik, die zu tieferen Erkenntnissen des Verbrennungsvorganges führt. Mit der Laserspektroskopie lassen sich bei sehr hoher Zeit- und Ortsauflösung aber genau die Informationen gewinnen, die Reaktanden in einem thermisch-chemischen Wechselspiel vollführen. Mit dem entscheidenden Vorteil der Berührungslosigkeit tritt das Laserlicht mit den an der chemischen Reaktion beteiligten Reaktanden in Wechselwirkung, die nicht nur auf molekülspezifischer Weise wie ein genetischer Fingerabdruck wichtige Erkenntnisse via Emissionsspektren liefert, sondern das zu untersuchende Medium in ihrem urspünglichen Zustand unver ändert lässt. über geeignete Auswertemechanismen lassen sich damit Parameter wie Molenbruch, Temperaturverteilung, Mischungsbruch, usw. simultan und In Situ selbst in sehr heissen und aggressiven Zuständen erarbeiten. In der vorliegenden Arbeit wurde eine turbulente pilotflammengestützte Freistrahlflamme mit Hilfe der Ramanspektroskopie laserdiagnostisch untersucht. Mit einem geeigneten und auf dieses Experiment abgestimmten Auswerteverfahren konnten Molenbrüche der Spezies (CO2, O2, CO, N2, CH4 , H2O und H2) sowie deren Standardabweichung, Temperaturverteilung und Mischungsbruch ermittelt werden und mit Ergebnissen einer hybriden PDF - Simulation verglichen werden. In einem zweiten Schritt wurden in derselben Flammenkonfiguration Kraftstofftröpfchen (Ethanol) in die Flamme eingebracht und das modifizierte Brennverhalten rasterartig über die gesamte Flamme ramanspektroskopisch detektiert. In Bereichen, in denen sich der Einfluss des flüssigen Kraftstoffs am markantesten auswirkt, wurden im Vergleich zur