Zugriffsnummer 29754
Dokumenttyp Konferenzartikel
Peer Review unbekannt
Sprache Deutsch
Titel Experimentelle und numerische Untersuchungen von Zünddurchschlägen
Autor(in); Institution
Seitz, Franziska; Karlsruher Institut für Technologie, Institut für Technische Thermodynamik, Karlsruhe, GERMANY
Ghorbani, Asghar; 3.5, Zünddurchschlagsprozesse, PTB-Braunschweig
Markus, Detlev; 3.5, Zünddurchschlagsprozesse, PTB-Braunschweig
Schießl, Robert; Karlsruher Institut für Technologie, Institut für Technische Thermodynamik, Karlsruhe, GERMANY
Maas, Ulrich; Karlsruher Institut für Technologie, Institut für Technische Thermodynamik, Karlsruhe, GERMANY
Quelle/Jahr Beiträge zum 13. BAM-PTB-Kolloquium zur chemischen und physikalischen Sicherheitstechnik : 269. PTB-Seminar:(2013), 99 - 109
Schriftenreihe PTB-Bericht PTB-Ex-4
Herausgeber(in)
Beyer, Michael; 3.7, Grundlagen des Explosionsschutzes, PTB-Braunschweig
Stolz, Thomas; 3.7, Grundlagen des Explosionsschutzes, PTB-Braunschweig
ISSN 1868-5838
ISBN 978-3-95606-062-5
DOI
Berichtsnummer PTB-Ex-4
Verlag Bremen: Fachverl. NW in der Carl Schünemann Verl. GmbH
Konferenzangaben 269. PTB Seminar: 13 BAM-PTB Kolloquium zur chemischen und physikalischen Sicherheitstechnik, Braunschweig, 18-19, Juni, 2013, Deutschland
Freie Schlagworte Freistrahl ; Schlieren ; PDF
Zusammenfassung Im Rahmen dieser Untersuchung wurden Laser-Schlieren- und Schattenbilder von transienten Freistrahlen variabler Dichte aufgenommen. Ziel war hierbei, die Eindringtiefe und maximale radiale Ausdehnung der Freistrahlen in Abhängigkeit der Zeit und des Eingangsdrucks zu untersuchen. Aus den experimentell durchgeführten Untersuchungen wird deutlich, dass die normierte Eindringtiefe Zt mit steigendem Eingangsdruck ansteigt. Vergleicht man die experimentell ermittelten Eindringtiefen Zt/D als Funktion der Zeit mit den im Rahmen dieser Untersuchung durchgeführten PDF Simulationen unter der Annahme von mittleren Düsenaustrittsgeschwindigkeiten von 300 m/s und 400 m/s (berechnet nach Hill und Oulette [9]), stimmen die Ergebnisse gut überein. Für die Übergangslänge bis zum Erreichen einer selbstähnlichen Struktur des Freistrahls wurde für Eingangsdrücke von 70 und 90 bar ein Wertebereich von 9 bis 10 Düsendurchmessern bestimmt. Dieser Wert liegt im unteren Bereich der Werte, die von Hill et al. in [9] für Freistrahlen konstanter Dichte (uniform density) vorgeschlagen werden. Die erzeugten transienten Freistrahlen variabler Dichte näheren sich asymptotisch einer selbstähnlichen Struktur für einen Δy/Zt Wert von ca. 0,4 an. Die im Rahmen dieser Untersuchung ermittelten Werte sind geringfügig höher als der von Hill et al. in [9] vorgeschlagene Wert von 0,25 ± 0,05 für Freistrahlen konstanter Dichte. Die im Rahmen dieser Untersuchung ermittelten Ergebnisse ermöglichen ein besseres Verständnis der Mischungsvorgänge in transienten Freistrahlen. Somit ist ein weiterer Schritt in Richtung der Entwicklung eines zuverlässigen numerischen Modells, das den Beginn des Zündvorgangs durch heiße Freistrahlen hinreichend gut beschreibt und vorhersagen kann, getan. Zukünftig werden PIV-Messungen (Particle imaging velocimetry) durchgeführt, um die Geschwindigkeiten in Bereichen fast unmittelbar am Austritt der Düse in Abhängigkeit unterschiedlicher Eingangsdrücke experimentell zu bestimmen und um somit weitere zuverlässige Eingangsdaten für PDF Simulationen zu erhalten.

Zitierung

Seitz, F., Ghorbani, A., Markus, D., Schießl, R., & Maas, U. (2013). Experimentelle und numerische Untersuchungen von Zünddurchschlägen. 269. PTB Seminar: 13 BAM-PTB Kolloquium zur chemischen und physikalischen Sicherheitstechnik, Braunschweig, 18-19, Juni, 2013, Deutschland. https://doi.org/10.7795/210.20130801q

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