Hochdruckstoßrohr (TH3)

  Fotografie des TH3 Experiments Urheberrecht: © HGD

Die Untersuchung des Zündverhaltens, insbesondere der Zündverzugszeiten, ist für die Charakterisierung gasförmiger und flüssiger Kraftstoffe von großer Bedeutung. Hierzu dient das Stoßrohr TH3, wobei die Stoßkomprimierung und -aufheizung des gasförmigen Kraftstoff/Luftgemisches auf Temperaturen oberhalb der Selbstzündtemperatur nahezu instantan und homogen im Reaktionsvolumen erfolgt. Der Zündzeitpunkt wird mit schnellen Drucksensoren und einem Photomultiplier (PMT) ermittelt, der die Lichtemission im CH-Bandbereich detektiert. Eine Visualisierung der Zündung und der Ausbreitung der Flammenfront erfolgt mit Hochgeschwindigkeits-Schlierenaufnahmen mit einer Bildfrequenz bis zu 1 MHz.

  Skizze des TH3 Experiments Urheberrecht: © HGD

Das Hochdruckstoßrohr TH3 ist aufgrund seines großen Innendurchmessers von 140 mm und seiner Gesamtlänge von 16,1 m für Zündverzugszeitmessungen bestens geeignet. Dank des großen Innendurchmessers weist das Rohr eine sehr geringe Stoßabschwächung auf, was die Einstellung definierter Versuchsbedingungen ermöglicht. Ein weiterer Vorteil der Anlage ist durch den hohen Betriebsdruck gegeben, der die Untersuchung unverdünnter Kraftstoff/Luftgemische bis zu Zünddrücken von 100 bar erlaubt. Geringste Restgasmengen werden vor dem Versuch mit einer Drehschieberpumpe und zwei Turbomolekularpumpen abgepumpt. Abhängig von den Versuchsbedingungen kommen Edelstahl- oder Aluminiummembranen mit unterschiedlichen Dicken zum Einsatz.