Charakterisierung eines Airblastzerstaeubers - Bestaetigung numerischer Simulationen mit einem angepassten Phasen-Doppler-Tropfenmessverfahren

In der vorliegenden Arbeit sollen Zweiphasenstroemungen unter Hochdruckbedingungen untersucht werden, um den Einfluss von Druck und Temperatur auf die Spruehstrahl-Ausbreitung unter Verwendung von sogenannten Airblast-Zerstaeubern aufzuzeigen. Diese Zerstaeuberbauart wird derzeit typischerweise in Gasturbinen eingesetzt, ihre Funktionsweise wird in einem Kapitel der Arbeit dargestellt. Mit der vorliegenden Arbeit wird ein wesentlicher Beitrag zur verbesserten Charakterisierung und zum erweiterten Verstaendnis von Spruehstrahlen, insbesondere unter Einsatz von Airblast-Zerstaeubern geschaffen. Dabei werden sowohl im messtechnischen Bereich wie auch auf numerischer Seite neue Methoden vorgestellt, die eine wesentlich umfassendere und genauere Darstellung von Zweiphasenstroemungen erlauben. Der Einsatz dieser erweiterten Methoden an der Stroemung eines Modellairblastzerstaeubers zeigt wichtige Effekte bei der Tropfenausbreitung und -verdunstung auf. Die Arbeit ist dabei in drei Teilbereiche gegliedert. In einem messtechnisch ausgerichteten Teil werden die neuen, erweiterten Ansaetze zur Auslegung des Phasen-Doppler Verfahrens vorgestellt und damit die Grundlagen zur experimentellen Charakterisierung eines Spruehstrahls geschaffen. In zweiten Teil erfolgt die Darstellung der verwendeten numerischen Methoden. Im dritten Teil werden schliesslich die Resultate experimenteller wie numerischer Untersuchungen parallel eingesetzt, um die physikalischen Phaenomene im Spruehstrahl eines Airblastzerstaeubers darzustellen und damit die Probleme bei der Ueberlegung von Ergebnissen atmosphaerischer Spruehstrahlen auf Hockdruckbedingungen darzulegen. (orig.)Two-phase flows were investigated in high-pressure conditions in order to assess the influence of pressure and temperature on spray jet dispersion in so-called airblast sputtering units, whose function is described. The project was to contribute to improved characterisation and better understanding of spray jets. New methods of measurement and calculation were employed that provide more comprehensive and accurate data on two-phase flows.SIGLEAvailable from TIB Hannover: RO 2459(7) / FIZ - Fachinformationszzentrum Karlsruhe / TIB - Technische InformationsbibliothekDEGerman