CFD Simulation zur Vorhersage von Interferogrammen, Temperaturen und Spezieskonzentrationen in einer Hexanflamme

In den letzten Jahrzehnten hat die numerische Str?mungssimulation (Computational Fluid Dynamics) zunehmende Bedeutung auf dem Gebiet der Verbrennungsvorg?nge von nicht-vorgemischten Flammen, zu denen die Pool-/Tankflammen z?hlen, erlangt. Durch L?sung der Erhaltungsgleichungen f?r Impuls, Energie und Speziesmassen an mehreren Millionen diskreten Punkten eines Berechnungsgitters, das die Geometrie des modellierten Systems wiedergibt, k?nnen u. a. transiente und zeitlich-gemittelte Gr? en wie z. B. Flammentemperaturen, Flammengasdichten, Str?mungsgeschwindigkeiten und Spezieskonzentrationen an jedem Ort in einer Flamme vorhergesagt werden. Durch Kombination von CFD Simulationen und Messergebnissen der holographischen real-time Interferomtrie unter Ber?cksichtigung der gaschromatographischen Messung stabiler Spezies (Molek?le), k?nnen CFD Submodelle verifiziert und validiert werden. In der vorliegenden Arbeit wird eine Large-Eddy-Simulation (LES) einer Hexan Tankflamme mit einem Durchmesser von 50 mm durchgef?hrt. F?r einen kritischen Vergleich der CFD Simulation mit Experimenten werden radiale und axiale Temperatur-, Spezieskonzentrations-, Brechzahl- und Dichteprofile sowie Profile der Interferenzstreifenordnung herangezogen. Mit einer neuartigen Methode konnten erstmals Interferogramme mit der CFD Simulation vorhergesagt werden, die direkt mit den experimentellen Interferogrammen verglichen werden k?nnen. Die Ergebnisse von CFD Simulation und Experiment zeigen durchweg eine gute ?bereinstimmung, so dass eine Verifizierung der verwendeten CFD Submodelle erfolgt. F?r einen ausreichend genauen Vergleich zwischen Simulation und Experiment bez?glich Interferogrammen musste ein digitales Auswertungsverfahren der experimentell ermittelten Interferogramme entwickelt werden. Hiermit lassen sich die CFD-vorhergesagten radialen Profile der Interferenzstreifenordnung mit den gemessenen Profilen direkt vergleichen. F?r die Vorhersage von Interferogrammen und f?r die Ermittlung v

Author: Markus Gawlowski

Publisher: Disserta Verlag

Publication Date: Jun 03, 2010

Number of Pages: 192 pages

Binding: Paperback or Softback

ISBN-10: 3942109166

ISBN-13: 9783942109161