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Gegenstand der Arbeit ist die detaillierte statistische Analyse von stratifizierten und gescherten Flammen. Hierzu wird ein generischer vorgemischter, pilotierter Brenner verwendet, der durch zwei voneinander unabhängige Ringspalte eine Stratifizierung und Scherung der austretenden Brennstoff-Oxidator-Mischungen ermöglicht. Damit die auftretenden Prozesse unbeeinflusst bleiben, werden laserbasierte Methoden zur Untersuchung dieser eingesetzt. Die detaillierte Charakterisierung des Brenners wird zum einen mittels Thermographischer Phosphore durchgeführt, um die Wandtemperaturen zu eruieren. Zur simultanen Bestimmung von Konzentrationen und Temperatur wird die kombinierte Raman-/Rayleigh-Spektroskopie verwendet. Neben der Bestimmung...

In technischen Verbrennungsprozessen spielt die Interaktion der Flamme mit dem turbulenten Strömungsfeld eine entscheidende Rolle für Stabilität, Sicherheit und Effizienz der Energiewandlung. Turbulente Verbrennung ist ein dreidimensionales Multiskalenphänomen. Im Betrieb technischer Brenner können zusätzlich transiente Verbrennungszustände wie Funken- und Selbstzündung, Flammenverlöschen und Flammenrückschlag auftreten. Zum Untersuchen dieser Phänomene werden in dieser Arbeit bildgebende laseroptische Messmethoden entwickelt und simultan auf die Vermessung transienter Flammen in turbulenter Umgebung angewendet. Die Arbeit beinhaltet grundlegende Weiterentwicklungen bildgebender Hochgeschwindigkeitsmesstechnik im Bezug auf quantitatives Imaging von...