Heat Flux Brenner
Typ: Strömungsapparatur
Beschreibung:
Der Heat Flux Brenner ist ein Flachflammenbrenner, der bei einem homogenen Geschwindigkeitsprofil am Brenneraustritt die Ausbildung einer nahezu adiabaten planaren Flamme ermöglicht. Um dies sicherzustellen sind im Brennerkopf Thermoelemente installiert, die es erlauben die Live-Messung des radialen Temperaturprofils zu evaluieren. Basierend auf dem radialen Temperaturprofile kann der Netto-Wärmefluss zwischen Brenner und Flamme erfasst und evaluiert werden. Durch die Steuerung der Austrittsgeschwindigkeit, zur Einstellung eines homogenen radialen Temperaturprofils, lässt sich hieraus die laminare Brenngeschwindigkeit eines Gasgemischs (charakteristische Geschwindigkeit bei gegebener Temperatur und Druck) experimentell bestimmen. Durch die quasi adiabaten Bedingungen der Flamme eignet sich der Heat Flux Brenner außerdem als Kalibrationsbrenner für weitere Messmethoden wie der Raman-Spektroskopie [Link]. Der schematische Aufbau des Heat Flux Brenners ist links und die beispielhafte Stabilisierung einer Flamme rechts dargestellt.
Charakteristiken:
- Stabilisierung der Flamme an der Brennerplatte aufgrund von Wärmeverlusten
- (adiabater Zustand: Wärmeverluste = Wärmegewinne)
- Gasanströmgeschwindigkeit = laminare Brenngeschwindigkeit (zwischen 10 und 50 cm/s)
- Temperierung der Brennerplatte mittels externen Kühlgeräts bis zu 90° C
- ⌀ Brennerkopf: 30 mm mit einer gleichmäßigen Perforation von 0,5 mm Bohrungen
- Analyse von Kohlenwasserstoffen, alternativen Brennstoffen wie Ethanol, sowie Wasserstoff bei mageren Bedingungen (Phi = 0,3 - 0,4).
Wissenschaftliche Arbeiten (Auswahl):
- J. L. F. Fernández, Development Experimental Burner (2016)
- G. Kaiser, S. Wiegand, Heat-Flux Brenner: Entwicklung eines Laborversuches zu Gasmischungen und Flammen (2017), IFP
- J. Lill, Measurement and simulation of spontaneous Raman scattering of O2 including P and R branches (in Arbeit)
Verantwortliche Person: Johannes Lill
