Die vorliegende Arbeit, "Raman/Rayleigh scattering and CO-LIF measurements in laminar and turbulent jet flames of dimethyl ether using a hybrid data reduction strategy", behandelt die Entwicklung einer hybriden Auswerteroutine für spektroskopische, laserbasierte Messungen von Verbrennungsprodukten und -edukten an unterschiedlichen Brennstoffen in laminaren und turbulenten Flammen.

Ziel der Arbeit war es, zwei bestehende Auswerteverfahren zusammenzuführen, und die jeweiligen Stärken der einzelnen Methoden in einem hybriden Ansatz zu vereinen. In einem darauffolgenden Schritt sollte das entwickelte Verfahren erweitert werden, um Flexibilität bezüglich des untersuchten Brennstoffs zu ermöglichen.

Dabei wurden im Wesentlichen folgende Aspekte behandelt: In enger Zusammenarbeit mit der Forschungsgruppe der Combustion Research Facility, Sandia National Laboratories, in Livermore, Kalifornien, wurden Messdaten aufgenommen, die zunächst zum quantitativen Vergleich der beiden unterschiedlichen Auswerte-verfahren herangezogen wurden. Hierzu musste die am Fachgebiet Reaktive Strömungen und Messtechniken eingesetzte Methode des "Spektralen Fits" auf die experimentellen Besonderheiten der Messanlage in Livermore angepasst und angewendet werden. Parallel dazu wurde die "Hybride Methode" aus dem Zusammenschluss von der in Livermore eingesezten Methode der "Matrix Inversion" und dem Spektralen Fit entwickelt. Hierbei galt es, die im Spektralen Fit eingesetzten quantemmechanischen Modelle zur Berechnung der spektroskopischen Eigenschaften der gemessenen Moleküle für die Matrix Inversion nutzbar zu machen, um dort vorhandenen hohen Kalibrationsaufwand und damit verbundene Messunsicherheiten zu reduzieren. Im Anschluss wurden während eines zweimonatigen Forschungsaufenthaltes in Livermore die Ergebnisse aller drei Methoden miteinander verglichen und diskutiert. Währenddessen wurden vor Ort neue Messdaten zur Erforschung der Verbrennung komplexerer Kohlenwasserstoffe als Methan (Dimethylether, Ethen, Ethan, Propan) aufgenommen. Zur Auswertung dieser Messungen, mussten im Anschluss an den Forschungsaufenthalt neue Auswertestrategien entwickelt werden, um die Hybride Methode auch für die zuvor genannten Brennstoffe einsetzbar zu machen.

Die Hybride Methode wurde experimentell anhand wohlbekannter Messobjekte validiert. Unter Zuhilfenahme von numerischen Verbrennungssimulationswerkzeugen wurden neue Strategien zur Auswertung der gemessenen Raman/Rayleigh-Streuung komplexerer Kohlenwasserstoffe an laminaren Dimethyletherflammen entwickelt, und in entsprechenden laminaren Jet-Flammen eingesetzt und überprüft. Erste Testmessungen in turbulenten Dimethyletherflammen wurden durchgeführt, und ebenfalls mit der neuen Methode ausgewertet und präsentiert.