Transiente Durchflussmessung als Grundlage detaillierter Untersuchungen von Einspritzdüsen für die Sprayerzeugung

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Das hier vorliegende Forschungsvorhaben beschäftigt sich mit einem Durchflussmessverfahren, das Kenntnisse aus pulsierenden Strömungen nutzt, um den momentanen Volumenstrom oder Massenstrom zu bestimmen, der sich beim Öffnen eines Einspritzventils als Funktion der Zeit einstellt, d.h. der Durchfluss als Funktion der Zeit soll bei periodisch arbeitenden Einspritzsystemen gemessen werden. Die Antragsteller haben vor Jahren ein diesbezügliches Messverfahren vorgeschlagen, das auf dem Einsatz eines Laser-Doppler-Anemometers beruht, um die lokale Geschwindigkeit auf der Achse einer voll entwickelten Rohrströmung zu messen. Dieses Messverfahren war für praktische Messungen nicht einsetzbar, da es zu kostspielig war und zudem Vibrationen dazu neigten, die LDA-Optik zu dejustieren. Weiterentwicklungen haben dazu geführt, die Auswertung mit Signalen zu betreiben, die über den Druckgradienten der voll entwickelten Rohrströmung erhalten werden. Das Grundprinzip der Messung ist im vorliegenden Antrag beschrieben und es wird der Vorschlag unterbreitet, das System zu erstellen und für Untersuchungen von Einspritzdüsen zur Anwendung zu bringen. Es wird aufgezeigt, dass die Messung des zeitlichen Verlaufs des Volumen- oder Massenstroms, in Verbindung mit der Messung der Austrittsgeschwindigkeit des Sprays aus der Düse, Aufschluss darüber gibt, ob die für Injektorsysteme beobachteten Zyklus-zu-Zyklus-Schwankungen auf Schwankungen der Geschwindigkeitsfelder oder aber auf Schwankungen der Spalthöhen der Düsen zurückzuführen sind. Informationen dieser Art werden in vielen Bereichen benötigt, in denen Einspritzdüsen zur Anwendung kommen, insbesondere in der motorischen Verbrennung. Messungen von Zyklus-zu-Zyklus-Schwankungen von Einspritzdüsen sollen durchgeführt werden.