Ein stetig steigender Fundus an Informationen ist heute notwendig, um die immer komplexer werdende Technik heutiger Kraftfahrzeuge zu verstehen. In immer schnelleren Zyklen verbreitet sich aktuelles Wissen gerade aus Konferenzen, Tagungen und Symposien in die Fachwelt. Den raschen Zugriff auf diese Informationen bietet diese Reihe Proceedings. Sie stellt das erforderliche spezielle Wissen in der Systematik der Konferenzen und Tagungen zusammen als Buch in Springer.com wie auch elektronisch in SpringerLink und Springer Professional bereit.
Aktualisiert: 2023-07-02
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Aktualisiert: 2023-06-16
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Aktualisiert: 2023-06-16
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Im vorliegenden band der Veröffentlichungsreihe untersucht Herr Meier aufbauend auf zahlreichen früheren Arbeiten am Institut für Thermische Strömungsmaschinen den luftgestützten Zerfall von Flüssigkeitsfilmen. Diese Art des Flüssigkeitszerfalls spielt in vielen technischen Anwendungen wie beispielsweise der Brennstoffzerstäubung in Gasturbinen oder verbrennungsmotoren eine wesentliche Rolle. Durch intensive experimentelle Analyse der dorminierenden Zerfallsvorgänge gelingt Herrn Meier die Formulierung eines Zerfallsmodells zur Beschreibung der relevanten Tropfenstartbedingen. Mit Hilfe dieses Moedells kann eine wesentliche Lücke in der konsistenten numerischen Simulation der bildung und Ausbreitung von Sprühstrahlen geschlossen werden. dies stellt eine erhebliche Verbesserung in der Auslegung solcher Zerstäubungskonzepte und damit die Möglichkeit zur Reduktion von Entwicklungszeit und Entwicklungskosten in Aussicht.
Aktualisiert: 2023-05-15
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Luftgestützte Zerstäuberdüsen, sogenannte "Airblast-Atomizer", werden als wesentliches Element der Verbrennungsführung in Brennkammern moderner Flugtriebwerke zur Zerstäubung von flüssigen Kraftstoffen eingesetzt. Während vergleichsweise umfassende Informationen über das Zerstäubungsverhalten unter stationären Bedingungen vorliegen, sind die Auswirkungen einer instationären Luftströmung aufgrund von Brennkammerschwingungen auf den Gemischbildungsvorgang weitgehend unbekannt.
Mit Hilfe umfangreicher phasenaufgelöster Messungen des schubspannungsgetriebenen Flüssigkeitsfilms innerhalb der Düse, der oszillierenden Luftströmung, der Zerfallsstruktur an der Zerstäuberkante und des erzeugten Brennstoffsprays im Nahfeld der Düse werden in dieser Arbeit wesentliche Wirkmechanismen der instationären Zerstäubung identifiziert.
Damit wird das Verständnis des Einflusses der transienten Gemischbildung auf die Ausbildung thermoakustischer Verbrennungsschwingungen in schadstoffarmen Brennkammern von Flugtriebwerken und Gasturbinen wesentlich verbessert. Die Erweiterung des Particle Tracking Verfahrens (PTV) zur Charakterisierung der Zweiphasenströmung unmittelbar an der Zerstäuberlippe der Brennstoffdüse eröffnet die Möglichkeit zur quantitativen Erfassung der Dispersion asphärischer Tropfen und komplex geformter Ligamente. Dieser Bereich blieb dem bisher häufig eingesetzten Phasen Doppler Anemometer (PDA) verschlossen.
Aktualisiert: 2023-05-15
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Die vorliegende Dissertation setzt sich mit der Zerstäubung von Flüssigkeiten auseinander. Das Hauptaugenmerk liegt auf der Entwicklung eines zeitlich modulierenden Zerstäubungsverfahrens für die Erzeugung sehr feiner Sprays bei kleinen Durchsätzen der zerstäubten Flüssigkeit. Das entwickelte Verfahren basiert auf der Erzeugung monodisperser Tropfenketten durch den kontrollierten Zerfall von Flüssigkeitsstrahlen. Diese Primärtropfen zerspritzen durch den Aufprall auf einen Prallkörper in deutlich kleinere Sekundärtröpfchen und bilden dadurch ein sehr feines Spray. Experimente zur Tropfenprallzerstäubung zeigten, dass diese im Vergleich mit anderen Zerstäubungsmechanismen, insbesondere bei kleinen Durchsätzen, die kleinsten Tröpfchen liefert.
Zusätzlich sind einige Grundlagenuntersuchungen auf dem Gebiet der Mehrphasenströmungen beschrieben. Es wurde die existierende Theorie für den ersten windinduzierten Zerfall von Flüssigkeitsstrahlen um die Berücksichtigung der axialsymmetrischen Grenzschicht in der Strahlumgebung erweitert. Für den pulsartig angeregten Strahlzerfall konnte ein Zusammenhang zwischen den mechanischen Schwingungsamplituden des Düsenhalters und der strömungsmechanischen Anfangsstörung des Strahlzerfalls hergestellt werden.
Aktualisiert: 2020-09-10
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In der vorliegenden Arbeit werden die Zerstäubungseigenschaften eines kommerziellen Hochrotationszerstäubers bei der Automobilserienlackierung unter dem Einfluss eines Fokussierluftsystems analysiert. Die Auswirkungen verschiedener Parameter auf den Strahlzerfall, die Tropfengröße und die Tropfenbewegung stehen dabei im Fokus der Arbeit.
Als Methoden kommen sowohl Experiment als auch modelltheoretische Untersuchungen zum Einsatz. Dazu wird ein bestehendes physikalisches-mathematisches Modell auf die Betriebsbereiche des Hochrotationszerstäubers mit einer axialen Gasströmung erweitert. Die fehlenden Randbedingungen werden anhand experimentellen und numerischen Untersuchungen ermittelt.
Für den untersuchten Parameterbereich liegt eine gute Übereinstimmung des experimentell ermittelten Strahlradius, der Strahlbahn und der mittleren Tropfengröße mit den Berechnungen aus dem physikalisch-mathematischen Modells vor. Als Methode kommt bei den Experimenten die Bildauswertung von Schattenlichtbildern für die Analyse des Strahlzerfalls und die Laserbeugungsspektrometrie für die Tropfengrößenmessung zum Einsatz.
Für eine ganzheitliche Betrachtung des Sprays sind zudem Kenntnisse der Tropfenbewegung essentiell, da Ausbreitung der Tropfen im Zusammenhang mit dem Lackierergebnis steht. Für diese Analyse wird ein dreidimensionales Laser-/ Phasen-Doppler-Anemometer verwendet.
Aktualisiert: 2020-01-15
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Aktualisiert: 2023-01-26
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Aktualisiert: 2023-03-14
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Aktualisiert: 2023-03-14
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