Wärmeübergang und Strahl-Wand-Wechselwirkungen bei Sprühprozessen
Sprühstrahlen sind durch eine starke Oberflächenvergrößerung der flüssigen Phase gekennzeichnet und werden häufig in unterschiedlichen Anwendungen eingesetzt. Die eigenen Untersuchungen konzentrieren sich auf den
- Wärmeübergang bei der Sprühkühlung (Experimente und Mikro-Makro-Modellierung)
- und die Strahl-Wand-Wechselwirkungen bei der Diesel- und Benzindirekteinspritzung.
In beiden Fällen ist die Sprühstrahlcharakteristik von entscheidender Bedeutung.
Insbesondere werden die Prozesse beeinflusst durch die
- lokale Flüssigkeitsbeaufschlagungsdichte
- Tropfengrößenverteilung bzw. einen mittleren Tropfendurchmesser
- Geschwindigkeitsverteilung bzw. eine mittlere Geschwindigkeit.
Für unterschiedliche Düsentypen werden diese Größen messtechnisch mittels Patternator und PDA-System bestimmt. Für die Auswertung der Wärmeübergangsmessungen finden inverse Methoden Anwendung. Der Wärmeübergang und die Strahl-Wand-Wechselwirkungen werden mit einer infrarotthermographischen Messmethode und auch mittels Hochgeschwindigkeitsvideotechnik untersucht. Das wesentliche Ziel der Untersuchungen besteht in der Korrelation der Ergebnisse mit den genannten Strahlparametern und weiteren Einflussgrößen.
Sprühkühlung im Bereich des Blasen- und Filmsiedens
Benzindirekteinspritzung: Einfluss der Leidenfrosttemperatur
Benzinsprühstrahl-Hochgeschwindigkeitsvisualisierung
a) Strahl-Wand-Wechselwirkung
b) Flüssigkeitsfilm (Mikroskop)
Benzindirekteinspritzung: zeitaufgelöste PDA-Messung
Popiolek, G.; Boye, H.; Schmidt, J.: Spray Wall Interaction ind Fuiel Direct Injection. International Symposium on Heat and mass transfer in Spray Sstems, Antalya, Turkey 2005, CD-ROM, 10 pages.
Dontechev, D.: Untersuchung inverser Probleme zur Bestimmung von Wärmeübergangskoeffizienten bei der Sprühkühlung, Dissertation Uni Magdeburg 2007.