Visualisierung der Flammenfront in russenden Flammen mittels Chemilumineszenz: Untersuchungen an brennstoffreichen vorgemischten laminaren Ethylen und Ethylen-Ethanol Flammen unter atmospharischen Bedingungen

摘要

Biogene Brennstoffe gewinnen zunehmend an Bedeutung und stellen u.a. fur motorische Anwendungen eine interessante Alternative dar. Die gesetzlichen Regulierungen bezuglich der Schadstoffemissionen im Bereich der Russemissionen im Automobilsektor werden zunehmend verscharft und so ist neben der emittierten Partikelmasse auch die Partikelanzahl begrenzt. Der Einsatz von biogenen Brennstoffen fuhrt zu einem veranderten Russemissionsverhalten im Vergleich zu Benzin-Kraftstoffen [1, 2]. Diese Zusammenhange werden derzeit im Rahmen einer Nachwuchsforschergruppe untersucht und sind in der Ubersichtsarbeit [3] dargestellt. In dieser Arbeit wird die Flammenfront visualisiert und die Flammenstrukturen von Ethylen-Flammen bei einer systematischen Zugabe von Ethanol in das Brennstoff-Oxidatorgemisch analysiert. Hierbei soll insbesondere die Auswirkung auf die Reaktionszone ermittelt werden. Diesbezuglich wird die Flamme unter Verwendung der Chemilumineszenz der OH~*- und CH~*-Radikale unter schwierigen Bedingungen (stark russende Flamme) an einem Modellbrenner nicht invasiv untersucht. Als Modellbrenner wird ein Flachflammenbrenner (McKenna Brenner [4]) in Kombination mit einem konditionierten Verdampfungssystem zur Bereitstellung des flussigen Brennstoffes genutzt. Die Untersuchungen werden fur atmospharische Bedingungen fur ein Brennstoff-Oxidatorverhaltnis von Φ = 2.3 (λ = 0.44) und Ethanolbeimischungen von 0% bis 50% des Gesamtkohlenstoffstromes des Brennstoffes durchgefuhrt.