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Das OH-Radikal ist das wichtigste Oxidationsmittel in der Troposphaere. Beim oxidativen Abbau von Schadstoffen durch OH werden HO2-Radikale gebildet, die mit NO oder O3 wieder zu OH rueckueberfuehrt werden. Dieser HOx-Zyklus ist ein Schluesselelement in Hinsicht auf die Bildung von Photooxidantien (O3, H2O2, PAN) in der verschmutzten Troposphaere. Fuer ein Verstaendnis der HOx-Chemie sind Messungen von OH und HO2 notwendig, da diese zum Test von Photochemie-Modellen gebraucht werden. Mit diesem Projekt soll ein kompaktes transportables Messinstrument fuer troposphaerisches OH und HO2 auf Basis der laserinduzierten Fluoreszenz aufgebaut werden, welches am Boden aber auch auf flugfaehigen Plattformen einsetzbar ist.
Entwicklung eines direkteinspritzenden Wasserstoff-Dieselmotors mit hoher Leistungsdichte und geringer Abgasemission in enger Kooperation mit einem Industrieunternehmen und einem weiteren Lehrstuhl der TU Muenchen. Bei dem Motor handelt es sich um einen Vier-Takt-Schiffsdieselmotor mit innerer Gemischbildung und Kompressionszuendung. Es werden Untersuchungen zur Wasserstoffeinbringung und zur Gemischbildung im Brennraum durchgefuehrt. Die Verbrennungsfuehrung unter sicherer Vermeidung detonativer Reaktionen im Brennraum wird wie die erwaehnten Gemischbildunguntersuchungen mit laser-optischen Messmethoden durchgefuehrt. Durch numerische Simulationen konnte festgestellt werden, dass eine Kompressionsendtemperatur von ueber 1000 K erreicht werden muss, damit eine Selbstzuendung des Wasserstoffs, der nahe des oberen Totpunktes mit 300 bar eingeblasen wird, stattfinden kann. Dies deckt sich mit den Ergebnissen, die in einem Einhub-Triebwerk, einer sogenannten 'Rapid Compression Machine', gewonnen wurden. Durch Variation des Einblasezeitpunkts konnte eine deflagrative Verbrennung, d.h. kein Klopfen oder Nageln, erreicht werden.
Ziel war die Entwicklung eines Modelles zur Vorhersage von Geschwindigkeits-, Konzentrations- und Temperaturfeldern in Verbrennungssystemen zur thermischen Behandlung von Sonderabfall. Zur Entwicklung und Validierung wurden Messungen dieser Felder innerhalb einer dafuer konstruierten H2-betriebenen Hochtemperaturbrennkammer durchgefuehrt. Die zylindrische Brennkammer erlaubte den Einsatz der laserdiagnostischen Messtechniken LDA, RAMAN und LIPF durch optische Fenster bei Wandtemperaturen von bis zu 1200 Grad Celsius. Das Modell umfasste die Teilmodelle: - h-E-Modell, - Gleichgewichtsmodell, - Mischungsgradmodell mit beta-pdf und - 4-Fluss-Modell mit Graugasansatz. Das Gesamtmodell wurde verwendet, um Aussagen ueber die Effizienz der Zerstoerung grosser organischer Schadstoffmolekuele (Drokine) in solchen Verbrennungssystemen zu treffen.
Ziel des Vorhabens war die laborative Untersuchung ausgewaehlter thueringischer Tongesteine hinsichtlich ihrer Eignung als Dichtungsmaterial fuer Abfalldeponien nach den Regeln der TA Abfall und Siedlungsabfall sowie eine Zuordnung aller wichtigen Pelite Thueringens zu groesseren Gruppen mit spezifischem Dichtungsverhalten. Bei der Gruppenzuordnung sollten genetische Kriterien wie Klima zur Bildungszeit des Tongesteins, Sedimentationsmilieu, Art des Transportmediums, Verfestigungsprozesse usw. als auch die geologische Altersstellung beruecksichtigt werden. Ergebnisse: Die in den TA Abfall/ Siedlungsabfall fuer Dichtungsmaterial geforderten Material- und Einbauparameter werden von tonreichen und schadstoffarmen Horizonten des Buntsandsteins, des Keupers, der Lias, ferner von Tertiaertonen und von bestimmten geroellfreien und karbonatarmen oder -freien Lehmen und Tonen des Pleistozaens erfuellt. Bei den mesozoischen Tongesteinen sind die oberflaechennahen, durch Verwitterung plastifizierten Schichten am guenstigsten ausgebildet. Die Tongesteine Thueringens wurden in 5 Gruppen zusammengefasst. Bis auf die Gruppe der schadstoffreichen, meist rotgefaerbten Tongesteine des Zechsteins und des Mesozoikums erfuellen die Tongesteine im allgemeinen die Anforderungen an das Dichtungsmaterial.
Untersuchung der Gemischbildung, Verbrennung und Schadstoffentstehung in direkteinspritzenden Dieselmotoren mit Hilfe laseroptischer Messmethoden in einer Hochdruckkammer und in einem Einzylinder-Einhubtriebwerk.
Experimentelle Untersuchung (LIF) von Verdampfungs- und Reaktionsvorgaengen an Brennstofftropfen als Grundlage fuer die Weiterentwicklung von schadstoffarmen Gasturbinenbrennkammern fuer fluessige Brennstoffe.
Bei der Entwicklung einer Brennkammer fuer eine mittlere Heissgastemperatur am Brennkammer-Austritt von 1700 Grad Celsius sind eine Reihe konstruktiver Probleme zu loesen. Fuer die Begrenzung der Stickoxidemissionen ist besonders in diesem Temperaturbereich die einwandfreie Vormischung unerlaesslich. Fuer die Betriebssicherheit ist Flammenstabilitaet notwendig, Flammenrueckschlaege oder Erloeschen sind zu vermeiden. Auch diese Vorgaenge lassen sich ueber Mischungsablaeufe erschliessen. Die Arbeit im Projekt konzentriert sich daher auf die Untersuchung von Mischungsprozessen von Luft und Gas in der Vormischstrecke, die durch Tracer-LIF sichtbar gemacht werden. Die so entstandenen Bilder werden mit statistischen Methoden ausgewertet. Ziel ist es, eine moeglichst gleichmaessige Durchmischung von Luft und Brennstoff zu erreichen und so konstruktive Kriterien fuer die Auslegung von schadstoffarmen Hochtemperatur-Brennkammern zu finden.
Objective: This project aims to develop an operative mobile field instrument for the highly sensitive, fast in-situ measurement of OH and HO2 in the troposphere. The oxidizing capacity of the troposphere is mainly determined by the concentration of hydroxyl-radicals (OH), which control the removal of most naturally and anthropogenically produced atmospheric trace gases. Thus, the understanding of the tropospheric chemistry requires the direct measurement of OH-radicals in the atmosphere. There is an urgent need for highly sensitive instruments that can measure tropospheric OH-concentrations with good temporal and spatial resolution. Furthermore, simultaneous measurements of hydroperoxy-radicals (HO2) are needed to assist the interpretation of chemistry. The OH-radicals are sampled by fast gas-expansion of ambient air into a low pressure fluorescence chamber and are detected by laser-induced fluorescence (LIF) using the excitation wavelength 308 nm. A high-repetition rate laser system will be used to give adequate sensitivity (105 OH/cm3 in a few minutes). This technique is essentially free from interferences by laser generated OH. The nearly simultaneous measurement is achieved by chemical conversion of atmospheric HO2 into OH by titration with NO. The high-repetition rate laser system to be used in this project will be a combination of an optimized copper vapour laser (CVL) and a small-bandwidth tunable dye laser that will be modified and optimized for reliable field operation. The laser system will be integrated into an existing LIF experiment which will be developed into an operative mobile field instrument for ground based measurements. The instrument will be tested during a comprehensive photochemistry field campaign at Juelich. In a second part of this project, a novel concept for a tunable CVL-pumped Ti doped sapphire laser will be studied for use as a compact and lightweight laser radiation source, designed for an advanced OH/HO2 measurement system that could be operated on board of a small airplane.
Analyse eines Feuerraumes (HKW TU Muenchen),(Temperaturprofile, Stoff und Energiebilanzen, NOX-Bildung in Abhaengigkeit von Feuerungsparametern) Untersuchungen verschiedener Konfigurationen eines Modellbrenners - CFD - Simulationsrechnungen turbulenter Verbrennungsvorgaenge - Flammendiagnose an einem Diffusionsbrenner (Konzentrationen, Temparatur), mit Laser induzierter Fluoreszenz (LIF), Rayleigh-Streuung, Raman-Streuung
Zielsetzung im Rahmen der Foerderprojektfortsetzung ist die Weiterentwicklung eines quasi 'On Line' messenden und analysierenden Sensorsystems nach dem Prinzip der laserinduzierten Aerosolfluoreszenz (LIAF) zur Detektion von partikelgebundenen polyzyklischen aromatischen Kohlenwasserstoffen (PAH'S) in realen Abgasen. Weiterfuehrende Laborversuche mit PAH-beschichteten Testaersolen in Zusammenarbeit mit der TU Muenchen sind notwendig, um die Empfindlichkeit sowie der Querselektivitaet bestimmen und steigern zu koennen, die in realen Abgasen aufgrund komplexer und bisher unerforschter Fluoreszenzloeschprozesse ('Quenching') beeinflusst werden. Im Eureka-Verbund Airsense ist die Erprobung des Sensors in umfangreichen Feldversuchen im Vergleich zu anderen PAH-Messverfahren geplant. Ausserdem soll in einem vereinfachten Dauerstandsversuch in Zusammenarbeit mit dem TUEV-Rheinland die Aussagekraft der erzielten Messdaten kritisch analysiert werden.
| Organisation | Count |
|---|---|
| Bund | 11 |
| Europa | 2 |
| Wirtschaft | 1 |
| Wissenschaft | 9 |
| Zivilgesellschaft | 1 |
| Type | Count |
|---|---|
| Förderprogramm | 11 |
| License | Count |
|---|---|
| Offen | 11 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 10 |
| Englisch | 1 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Keine | 11 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 10 |
| Lebewesen und Lebensräume | 11 |
| Luft | 8 |
| Mensch und Umwelt | 11 |
| Wasser | 8 |
| Weitere | 11 |