akustische einflüsse auf die tropfenzündung - acoustic ignition (ACIG)

research area: combustion

experiment title:

Development and Research-Program on Pollutant-Reduced Combustion Systems : Phase B (DROP-COS)

experiment acronym: ACIG

funding agency: DLR

grant number: 50WM0034

performing organization:

ZARM, Universität Bremen /

Institut für Physikalische Hochtechnologie e.V. (IPHT), Bereich Lasertechnik, Jena /

Institut für Technische Mechanik (ITM), RWTH Aachen /

Istituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE), Laboratório de Combustão e Propulsão

prime investigator:

Christian Eigenbrod / Prof. Dr. Wolfgang Triebel /

Prof. Dr.-Ing. Norbert Peters / Dr. Fernando Fachini

experiment objective

abstract

1. Untersuchung der Selbstzündeigenschaften von Dieseltropfen in heißen Gasen hohen Druckes. Experimentell und numerisch-simulativ sollte die Selbstzündung von Brennstofftropfen unter Mikrogravitationsbedingungen untersucht werden. Der dabei im Vordergrund stehende Brennstoff war Diesel. Es sollte ein Modellbrennstoff für Diesel gefunden werden, der zum einen die im Vorläuferprojekt DROP-COS nachgewiesene Mehrstufigkeit der Zündung darstellt, und zum anderen einer detaillierten numerischen Simulation zugänglich ist. Dies setzt die Entwicklung reduzierter Reaktionsmechanismen für die gefundene Mischung aus maximal 3 Komponenten (Alkanen, Aromaten, Alkenen) voraus, die Teil der geplanten Arbeiten war.

2. Die (weiter-) Entwicklung problemangepasster berührungsloser Meßtechniken (Laserdiagnostik) komplimentierte, wie in anderen Bereichen der Verbrennungsforschung, auch, diese Untersuchungen. Das DROP-COS Projekt hat auf diese Weise quasi als Nebenprodukt neue Methoden, wie die Formaldehyd-LIF oder die High-speed-LIF hervorgebracht, die ihre Anwendung inzwischen in anderen Forschungsgebieten bis hin zur Anwendungsforschung gefunden haben. Hier wurde neben der quantitativen Formaldehyd-Diagnostik, die Temperaturmessung durch Formaldehyd-LIF (LIFTED) und die Absorptionsspektroskopie für Formaldehyd und CO untersucht.

3. Im Rahmen einer Aufstockung wurden zu Projektende akustische Einflüsse auf die Tropfenzündung untersucht.

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  • Burkert, D. Grebner, D. Müller, W. Triebel, J. König: "Single Shot Imaging of Formaldehyde in Hydrocarbone Flames by XeF Excimer Laser Induced Fluorescence", Proc. Comb. Inst. 28, 2000, pp. 1655-1661

  • A. Burkert, J. König, W. Triebel: "First measurement of gas temperatures based on LIF of formaldehyde" ELGRA News, 22, pp. 46-47

  • D. Grebner: "Single Shot Imaging of Formaldehyde by XeF Excimer Laser Induced Fluorescence" Lambda Highlights No. 59, 2002, pp. 6-9

  • A. Burkert, W. Triebel: "Temperaturmessung bis 800K in Modellapparaturen und Verbrennungsmotoren basierend auf Laser-induzierter Fluoreszenz von Formaldehyd" VI.
  • Tagung zur Motorischen Verbrennung, Haus der Technik e.V., München, 18./19. März 2003, S. 263-271

  • A. Burkert, W. Triebel, C. Eigenbrod, Photonics Europe, Strasbourg, France, Apr. 26-30, (2004), (SPIE 5459-08)

  • Moriue O., Eigenbrod Ch., Rath H.J., Tsue M., Kono M., Sato J.: Spontaneous Ignition of n-Alkane Droplets with Various Volatility, Trans. Japan Soc. Aero. Space Sci. 47 (157), 189-194 (2004)

  • Moriue O., Mikami M., Kojima N., Eigenbrod Ch.: Numerical simulations of the ignition of n-heptane droplets in the transition diameter range from heterogeneous to homogeneous ignition, Proc. Combust. Inst. 30, 1973-1980 (2005)

experiment campaigns

experiment year: 2003
number of drops: 20

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