ISBN 978-3-8439-0749-1

978-3-8439-0749-1, Reihe Thermodynamik

Annika Hell
Validierung der Lasermesstechnik Laser-induzierte Thermische Akustik für die Anwendung in turbulenten, chemisch reagierenden Überschallfreistrahlen

125 Seiten, Dissertation Universität Stuttgart (2012), Softcover, A5

Zusammenfassung / Abstract

In dieser Arbeit wurde das nicht-lineare Lasermessverfahren Laser-induzierte Thermische Akustik (LITA), mit dem direkt die Schallgeschwindigkeit in einem Messvolumen gemessen wird, für den Einsatz in turbulenten, chemisch reagierenden Überschallfreistrahlen validiert.

Hierzu wurden die Anforderungen an die Messtechnik ermittelt und der optische Aufbau sukzessive an diese angepasst. Zu Validierungszwecken wurden zwei Referenzfälle untersucht. Die Anwendung von LITA in chemisch reagierenden Strömungen wurde durch Messungen in flachen, vorgemischten, laminaren Flammen verifiziert. Der Einsatz von LITA zur Vermessung turbulenter Überschallströmungen wurde durch Messungen in turbulenten Überschallmischungsfreistrahlen mit unterschiedlichen Totaltemperaturen nachgewiesen.

Nach erfolgreicher Untersuchung der Referenzfälle wurden LITA Messungen in einer Überschalldiffusionsflamme durchgeführt. Die aus Hydroxylradikal (OH*) Chemilumineszenz Aufnahmen ermittelte Flammenposition wurde durch den gemessenen Schallgeschwindigkeitsverlauf wiedergegeben. Somit ist der Einsatz von LITA in turbulenten, chemisch reagierenden Überschallfreistrahlen validiert.