Interferometrische Synchronfotografien zur Untersuchung turbulenter Vorgänge in Tankflammen

Publisher Website
Google Scholar
Abstract
Das teilweise turbulente Flammenfeld einer n‐Hexan‐Tankflamme sowie deren Wechselwirkung mit der atmosphärischen Luft wird mit der holografischen Durchlichtinterferometrie nach der Real‐time‐Methode kontinuierlich sichtbar gemacht. Die hierbei entstehenden Synchronfotografien, die sowohl die Flamme als auch ihr zugehöriges Interferogramm synchron enthalten, werden vorgestellt und qualitativ diskutiert. — Im unteren Teil der Flamme zwischen Tankrand und 80 mm Flammenhöhe beobachtet man, daß die Tankflamme von einer dicken und laminaren thermischen Grenzschicht umgeben ist, in der senkrecht zur Flammenachse große Dichte‐ bzw. Temperaturgradienten herrschen, und die etwa parallel zur sichtbaren Flammenkontur verläuft. Mit Ausnahme einer zweiten parabelförmigen Grenzschicht zwischen heißer Flamme und siedender Brennstoffoberfläche findet man innerhalb der Tankflamme geringe Dichtegradienten. Weiterhin sind am Tankrand, dort wo Umgebungsluft der Flammenfront zuströmt, kleine Turbulenzballen zu beobachten, die, wie aus High‐Speed‐Filmaufnahmen hervorgeht, ortsfest bleiben. — Im mittleren Teil der Flamme zwischen 80 mm und 160 mm Flammenhöhe hat die thermische Grenzschicht eine Makrostruktur, die von starken Einbuchtungen gebildet wird, und eine Mikrostruktur, die aus mehreren eingelagerten Turbulenzballen bestehen kann. Die thermische Grenzschicht ist hier also teilweise turbulent. Innerhalb der Flamme entsprechen die Dichtegradienten etwa denen in der Grenzschicht. Das Flammenfeld enthält hier einzelne Turbulenzballen, die wandern und nach einiger Zeit wieder zerfallen. Auch treten in der Flamme Doppel‐Turbulenzballen auf, die stets von weiteren Turbulenzelementen in der Grenzschicht, also außerhalb der sichtbaren Flammenkontur, umgeben sind. Eine quantitative Diskussion, besonders der Stabilität dieser thermischen Grenzschichten, sowie der Bildung und des Zerfalls der Turbulenzballen ist z. Z. in Bearbeitung.

This publication has 3 references indexed in Scilit: