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Quantitative Untersuchungen der Innenströmung in kavitierenden Dieseleinspritzdüsen

Walther, Jochen :
Quantitative Untersuchungen der Innenströmung in kavitierenden Dieseleinspritzdüsen.
[Online-Edition]
TU Darmstadt
[Ph.D. Thesis], (2002)

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Titel, Inhalts-/Formelverz., Kap. 1-5(1) - PDF
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Kap. 5(2), Kap. 6, Literaturverz. - PDF
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Item Type: Ph.D. Thesis
Title: Quantitative Untersuchungen der Innenströmung in kavitierenden Dieseleinspritzdüsen
Language: German
Abstract:

Zielsetzung der Arbeit ist es, die Innenströmung von Düsen in Common Rail Einspritzsystemen zu charakterisieren. Hierzu erfolgen experimentelle Untersuchungen an unskalierten, transparenten Modelldüsen. Neben zylindersymmetrischen Einlochdüsen mit guter optischer Zugänglichkeit kommen Dreilochdüsen mit einem serientypischen Höhenwinkel zum Einsatz. Einen Schwerpunkt der Arbeit bildet die Entwicklung und der Einsatz eines PIV-basierten Messsystems, welches es erlaubt, das mikroskopische Geschwindigkeitsfeld in den Modelldüsen zu vermessen. Fluoreszierende Tracerpartikel ermöglichen die Durchführung von Messungen selbst unter den erschwerten Bedingungen einer kavitierenden Strömung mit Geschwindigkeiten von mehreren 100 m/s durchzuführen. Die quantitativen Daten der PIV-Messtechnik werden durch Schattenaufnahmen der Innenströmung ergänzt, mit deren Hilfe die Struktur und das dynamische Verhalten der Kavitation beurteilt werden können. Die Auswirkungen der Strömungscharakteristiken auf den Strahlzerfall werden schließlich anhand von Schattenaufnahmen des düsennahen Einspritzstrahls analysiert. Die Untersuchungen belegen den Einfluss der Kavitationsfilme in der Spritzlochströmung auf die Geschwindigkeitsverteilung am Spritzlochaustritt und damit auf den Strahlzerfall.

Alternative Abstract:
Alternative AbstractLanguage
The main objective of the thesis is the characterization of the internal flow within the spray holes of Common Rail injection systems. Experimental investigations are performed using transparent nozzles in original scale. Nozzles with one spray hole in axial direction and good optical accessibility are used as well as 3-hole nozzles with a standard-type height angle. A PIV-based measurement technique was developed and applied, allowing the microscopic flow field within the transparent nozzles to be investigated. Fluorescent tracer particles facilitate measurements even at cavitating flow conditions and flow velocities of several 100 m/s. The quantitative data from the PIV-technique are complemented by shadowgraphies of the internal flow, characterizing the structure and dynamic behavior of cavitation. The influence of the internal flow characteristics on the spray breakup is analyzed by shadowgraphies of the emerging spray close to the nozzle exit. The performed investigations prove the influence of cavitation on the velocity distribution in the spray hole and thus upon the breakup behavior of the spray.English
Uncontrolled Keywords: cavitation; particle image velocimetry; spray atomization; injection nozzle; internal flow
Alternative keywords:
Alternative keywordsLanguage
cavitation; particle image velocimetry; spray atomization; injection nozzle; internal flowEnglish
Classification DDC: 600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften > 620 Ingenieurwissenschaften
Divisions: Fachbereich Maschinenbau
Date Deposited: 17 Oct 2008 09:21
Last Modified: 07 Dec 2012 11:48
Official URL: http://elib.tu-darmstadt.de/diss/000241
URN: urn:nbn:de:tuda-tuprints-2414
License: Simple publication rights for ULB
Referees: Tropea, Prof. Dr.- C. and Hohenberg, Prof. Dr.- G.
Advisors: Tropea, Prof. Dr.- C.
Refereed: 16 April 2002
URI: http://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/id/eprint/241
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