Title: Combustion structure of nonpremixed, coflowing, hydrocarbon fuel flames
Language: English
Authors: Pitzl, Johannes 
Qualification level: Diploma
Keywords: laminar; nicht-vorgemischt; Kohlenwasserstoffflamme; UCSD; Ersatzkraftstoff; Fischer-Tropsch; JP-8; Coflow Brenner; Verbrennungsbild
nonpremixed; coflowing; Hydrocarbon Flames; UCSD; Surrogates; Fischer-Tropsch; JP-8; Coflow Burner
Advisor: Pucher, Ernst
Issue Date: 2010
Number of Pages: 57
Qualification level: Diploma
Abstract: 
In der vorliegenden Studie wurden die laminaren nicht-vorgemischten Flammen von JP-8, Fischer-Tropsch (FT) Shell GTL und FT IPK Sasol Flammen von Aachen Surrogate, JP-8 Surrogate C, SERDP Surrogate, Modified SERDP Surrogate und Gasoline Surrogate C verglichen.
Die Experimente wurden mit Hilfe des UCSD Coflow Brenner Versuchsaufbaues, indem eine laminare nicht-vorgemischte Flamme umgeben von einem koaxialen Luftstrom erzeugt wird, durchgeführt.
Das Hauptaugenmerk dieser Arbeit lag darin, bestehende Surrogates für Kerosin Kraftstoffe auf die Tauglichkeit von Flammenhöhevergleiche, bei konstantem Kraftstoffmassenanteil und veränderlicher Kraftstoffaustrittsgeschwindigkeit, zu bewertet. Flammen Lift-Off Höhen für konstante Kraftstoffaustrittsgeschwindigkeit als Funktion des Kraftstoffmassenanteils bilden den zweiten Teil dieser Arbeit.
Diese experimentelle Studie zeigt, dass das Aachen Surrogate die Flammenhöhe als Funktion der Kraftstoffaustrittsgeschwindigkeit für FT Shell GTL und FT IPK Sasol sehr gut wieder gibt und dass das Aachen Surrogate mit der Flammen Lift-Off Höhe als Funktion des Kraftstoffmassenanteils für JP-8 korreliert. Für die Flammenhöhen während des Flammen Lift-Off Experiments wurde nur einen Trend zwischen JP-8, Aachen Surrogate und JP-8 Surrogate C festgestellt. Den Abschluss der Arbeit stellt die Flammenhöhenberechnung nach Burke und Schumann dar, hier konnte der Trend der Flammenhöhe aus den Experimenten berechnet werden.

In the present study, JP-8, Fischer-Tropsch (FT) Shell GTL, and FT IPK Sasol fueled nonpremixed coflowing flames were compared to the flames fueled by the Aachen Surrogate, JP-8 Surrogate C, SERDP Surrogate, Modified SERDP Surrogate and Gasoline Surrogate C. The experiments were performed using the UCSD coflow burner setup which is comprised of diffusion flame surrounded by a coaxial air flow. The main goal of this thesis was to measure flame heights for the different kerosene fuels as a function of fuel stream velocity and mass fraction.
The experimental studies demonstrate that the Aachen Surrogate, JP-8 Surrogate C, and SERDP Surrogate reproduce the flame height as a function of fuel stream velocity for FT Shell GTL and FT IPK Sasol very well. Additionally, the Aachen Surrogate, JP-8 Surrogate C, and SERDP Surrogate match with the lift-off height as function of fuel mass fraction for JP-8. It was also revealed that during flame lift-off there was a distinct match between JP-8, and JP-8 Surrogate C. To compare the empirical data with a numerical solution, the Burke-Schumann equation was used. Using this equation, experimental data matched with the trend of the calculated values for flame height.
URI: https://resolver.obvsg.at/urn:nbn:at:at-ubtuw:1-43226
http://hdl.handle.net/20.500.12708/11704
Library ID: AC07808615
Organisation: E315 - Institut für Fahrzeugantriebe und Automobiltechnik 
Publication Type: Thesis
Hochschulschrift
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