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Fakultät BCI

Gas-Freistrahlen

Im Rahmen von experimentellen und numerischen Untersuchungen wird das Ausbreitungsverhalten von transienten Freistrahlen mit und ohne Partikelbeladung bei schlagartiger Entlastung eines Druckkessel untersucht. Die experimentellen Untersuchungen werden mit High-Speed Schlieren-Photography, Laser-Doppler-Anemometrie und Phasen-Doppler-Anemometrie durchgeführt. Dabei können Datenraten von bis zu 200 kHz und Geschwindigkeiten von bis zu 433 m/s vermessen werden. 

Michael-David Fischer, Fabienne Ryll, Konrad E. R. Boettcher, Pre-Print 2022: Measurement of the Reynolds Number Dependence of a Transient Air Jet from a Pressure Vessel

https://www.researchsquare.com/article/rs-2311542/v1

 

Bild von Partikelbeladener Freistrahl © TU-Dortmund​/​Michael-David Fischer

Es konnte eine Ähnlichkeitslösung zur universellen Charakterisierung des Ausströmverhaltens von unterkritischen, isentropen Druckentlastungen hergleitet und validiert werden:

Michael-David Fischer, Simon Baier, Konrad E. R. Boettcher, 2022: "Similarity solution of subcritical pressure discharges from vessels for arbitrary gases", Chemical Engineering Science, Free access until 20.1.2023: https://authors.elsevier.com/a/1gApL26dbwv6B

 

Für die Auswertung der Schlierenaufnahmen wurde ein eigener Algorithmus zur Bilderkennung programmiert, der die Festlegung der Strahlkontur ermöglicht. Die Strahlkontur ist  auf Grund der Turbolenz so starken zeitlichen Schwankungen unterlegen, das eine Festlegung anhand eines einzelnen Bildes ansonsten nicht möglich ist.

 

Bild von Strahlkontur nach Algorithmus © TU-Dortmund​/​Michael-David Fischer