Flammenbeschleunigung in Drallströmungen

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Technische Verbrennungsprozesse nutzen zur Stabilisierung sowie zur Gewährleistung kompakter Wärmefreisetzungszonen verdrallte Strömungen. Der Übergang von kohärenten Strukturen, die in Drallerzeugern generiert werden, in Turbulenz (Wirbelaufplatzen) ist ein komplexes instationäres sowie räumlich dreidimensionales Problem. Das Verständnis und eine numerische Beschreibung wird im Falle chemischer Reaktionen noch zusätzlich durch Wärmefreisetzung und vor allem Dichteänderungen erschwert und es besteht trotz aller Fortschritte bei numerisch/theoretischen und experimentellen Methoden Forschungsbedarf. Ein erweitertes Verständnis setzt eine umfassende Untersuchung geeigneter Testfälle voraus. Daher ist in diesem Vorhaben geplant, verdrallte isotherme wie auch reagierende Strömungen experimentell unter Einsatz moderner Laseroptischer Methoden zu untersuchen. Die Schwerpunkte der Untersuchungen werden wie folgt gesetzt: Charakterisierung des Wirbelaufplatzens, Untersuchung der Änderung des Wirbelaufplatzens in Folge chemischer Reaktionen, Untersuchung der Bildung und Dynamik sog. precessing vortex cores und Untersuchung des Flammenrückschlags. Im Gegensatz zu den Arbeiten an der TUM wird hier der Wandeinfluss weitestgehend vermieden.