Bestimmung der Aggregatmorphologie mit Hilfe der Zwei-Dimensionalen Multiwinkel-Lichtstreuung

Ziel der Arbeiten ist die bildgebende Erfassung der Rußpartikelbildung in Verbrennungsprozessen durch Einsatz der Elastischen Lichtstreuung. Dazu wird das winkelabhängige Streulicht von Rußaggregaten in Flammen durch Drehung einer Kamera auf einem Goniometer bildgebend unter verschiedenen Winkeln aufgenommen. Durch Verrechnung der aufgenommenen Streulichtbilder können somit Größenparameter der Aggregate, wie der Gyrationsradius und die fraktale Dimension, mit hoher Ortsauflösung bestimmt werden.
Um auch unter extremen Messwinkeln noch eine scharfe Abbildung zu erhalten wird dazu erstmals eine automatisierte Fachkamera verwendet, mit welcher die sogenannte Scheimpflug´sche Regel für jeden Messwinkel mit hoher Genauigkeit und reproduzierbar eingestellt werden kann. Zur weiteren Auswertung der Streulichtbilder werden geeignete Kalibrierungen entwickelt, welche Maßstabsänderungen unter schrägen Aufnahmewinkeln ausgleichen und Streulichtdaten in ein gemeinsames Koordinatensystem transformieren.
Mit dem Verfahren lassen sich stationäre Vormisch- und Diffusionsflammen untersuchen. Durch die Kombination mit anderen Messtechniken, wie der bildgebenden Laserinduzierten Inkandeszenz, können die Entstehungsprozesse von Rußpartikeln umfassend charakterisiert und die Ergebnisse für numerische Simulationen von Verbrennungsvorgängen verwendet werden.

Literatur