Mitarbeiter/Innen

Das Teilprojekt A02 befasst sich mit Tropfen- und Spray-Wandfilm-Wechselwirkungen, wobei die Tropfenflüssigkeit und die Wandfilmflüssigkeit unterschiedlich sind. Diese Wechselwirkungen sind für zahlreiche technische Anwendungen wie Verbrennungsmotoren sowie Abgasnachbehandlungssysteme relevant. Der Aufprall eines Tropfens auf einen Flüssigkeitsfilm kann zur Bildung von Sekundärtropfen führen, die sowohl Wand- als auch Tropfenflüssigkeit enthalten und somit den Verbrennungsprozess beeinflussen können. Bei Abgasnachbehandlungssystemen (z.B. SCR deNOx) führt der Tropfenaufprall der Harnstoff-Wasser-Lösung auf die Wand zu Wärmetransportprozessen, die in Kombination mit dem Flüssigkeitstransport durch den Tropfenaufprall einen Einfluss auf die Zersetzung des Harnstoffs und damit auf die NOx-Emissionen haben. Die aktuelle Forschung konzentriert sich hauptsächlich auf den Tropfenaufprall auf trockene Substrate oder auf Filme derselben Flüssigkeit. Es gibt Studien zum Tropfenaufprall auf Wandfilme verschiedener Flüssigkeiten, die den Tropfenaufprall phänomenologisch beschreiben, aber die zugrundeliegende Physik ist noch nicht vollständig verstanden. Insbesondere fehlt ein Modell, das die physikalischen Prozesse während des Tropfenaufpralls einschließlich des Wärmetransports und der Charakterisierung von Sekundärtropfen abdeckt.

Das Teilprojekt A02 ist Teil des Sonderforschungsbereichs SFB/TRR 150, in dem zahlreiche experimentelle und numerische Projekte koordiniert werden, um die Phänomene rund um turbulente, chemisch reaktive, mehrphasige Strömungen in wandnähe zu untersuchen.

Am Institut für Strömungslehre und Aerodynamik liegt der Fokus innerhalb des Projektes auf Einzeltropfenexperimenten, die als Grundlage für analytische Modellbildung und zur Validierung numerischer Modelle dienen. Neben konfokal-Chromatischer Sensortechnik zum präzisen Messen der Filmdicke steht dem Projekt auch eine farbempfindliche Hochgeschwindigkeitskamera zur Verfügung, die es ermöglicht Mehrkomponenten Tropfenaufprall unterschiedlich eingefärbter Flüssigkeiten zu untersuchen und so Aussagen über die Zusammensetzung der Sekundärtropfen nachdem Tropfenaufprall zu treffen.