ISBN 9783843917421

978-3-8439-1742-1, Reihe Ingenieurwissenschaften

Matthias Euler
Optischer Temperatur- und Sauerstoffsensor in Verbrennungsumgebungen

108 Seiten, Dissertation Technische Universität Darmstadt (2014), Softcover, A5

Zusammenfassung / Abstract

Der größte Teil des Energiebedarfs unserer Gesellschaft wird durch Verbrennung in begrenzten Räumen gedeckt. Die Wandtemperatur hat Einfluss auf den Wirkungsgrad, die Schadstoffbildung und die Lebensdauer des Brennraumes. Eine geeignete Messmethode zur Bestimmung von Wandtemperaturen in Verbrennungsumgebungen stellt die Phosphor-Thermometrie dar.

Inhalt der vorliegenden Arbeit ist die Weiterentwicklung der Charakterisierung thermographischer Phosphore, die Anwendung der Phosphor-Thermometrie an mehreren generischen Brennern sowie die Untersuchung der Möglichkeit die Sauerstoff-Quersensitivität einiger thermographischer Phosphore für sensorische Zwecke einzusetzen.

Im Rahmen dieser Arbeit wurde ein Messinstrument zur genaueren Charakterisierung der Lumineszenzeigenschaften thermographischer Phosphore entwickelt, aufgebaut und verwendet. Weiterhin wurde die Phosphor-Thermometrie an verschiedenen Brennergeometrien eingesetzt. Für den stratifizierten Brenner (Darmstadt) und den stratifizierten Drallbrenner (Cambridge/Sandia) wurden erstmals Temperaturverteilungen des oberen Düsenaustritts beziehungsweise der Bluff-Body-Oberfläche gemessen. Darüber hinaus konnten mehrere thermographische Phosphore mit Sauerstoff-Quersensitivität identifiziert werden. Anhand der genaueren Charakterisierung einer dieser Phosphore wird das Potential der Sauerstoffkonzentrationsmessung in Verbrennungsumgebungen mittels thermographischer Phosphore aufgezeigt.