Einspritzkammer-Prüfstand

Für die experimentellen Untersuchungen im dtec.bw (Zentrum für Digitalisierungs- und Technologieforschung der Bundeswehr) Forschungsvorhaben MaST (Makro/Mikro-Simulation des Phasenzerfalls im Transkritischen Bereich) wird am Institut für Thermodynamik ein Einspritzkammer-Prüfstand betrieben, an dem Phasenzerfallsphänomene im transkritischen Bereich untersucht werden sollen. Dazu werden optische Messmethoden wie z.B. Schattenfotografie, Mie-Streuung und Infrarot-Bildgebung eingesetzt.

Die 6 Würfelseiten des Prüfstands werden mit einem universellen Flanschdesign ausgestattet, sodass verschiedene Anbauten an den Prüfstand adaptierbar sind. In unserer Ausführung werden die 6 Flanschseiten mit einem Injektorflansch und 5 Fensterflanschen bestückt. Der Fensterflansch trägt und schützt ein drucktragendes Schauglas aus Quarzglas mit beidseitig mechanisch polierten Oberflächen. Dieses Material ist für optische Messtechnik im Wellenlängenbereich von 250 nm bis 850 nm geeignet. Der Durchmesser des Sichtfelds beträgt 120 mm. Durch den würfelförmigen Aufbau der Kammer sind alle Seitenflächen identisch und können für optischen Zugang oder zur Injektorbefestigung genutzt werden.

Die wichtigsten Parameter sind:

Kammerinnendruck: 0,3 bar–100 bar (0,03 MPa–10 MPa)
Kammerinnentemperatur: 173 K–573 K
Spülgasstrom: Max. 110 Nm³/h (bei 100 bar)
Kraftstoffe: Flüssigkraftstoffe: Benzin, Heptan, 2-Propanol, Iso-Propan, Ethanol; Flüssiggase: Ethan, Propan, Butan, Cyclo-Pentan
Kraftstoffdruck: Bis 30 MPa
Druckstabilität: Nenndruckabweichung < 2% des Solldrucks
Kraftstofftemperatur im Injektor: 123 K–393 K
Optische Fenster: Quarzglas, 120 mm lichte Weite, geeignet für optische Messtechnik von 250 nm–850 nm, beidseitig mechanisch polierte Oberflächen