Droplet characterisation

Institut für Verbrennungstechnik der Luft- und Raumfahrt

ML‑Modelle, die Sprühtröpfchen in Shadowgraphie‑Aufnahmen präzise segmentieren können.

Unter Gasturbinenbedingungen beeinflussen aerodynamische Kräfte maßgeblich die Zerstäubung flüssiger Brennstoffe. Unsere Forschung zielt darauf ab, ein grundlegendes Verständnis dieser komplexen Wechselwirkungen mithilfe modernster quantitativer Diagnostik und Datenanalyse zu entwickeln. Dafür setzen wir innovative Deep Learning-Modelle ein, um experimentelle Daten präzise auszuwerten und Ligamente sowie Tropfen klar voneinander abzugrenzen. Auf diese Weise können wir die Sprühprozesse von der primären Zerstäubung bis hin zur turbulenten Dispersion detailliert beschreiben. Diese ganzheitliche Vorgehensweise liefert wichtige Erkenntnisse für die gezielte Optimierung von Einspritzsystemen, wodurch eine exzellente Zerstäubungsqualität erzielt wird. Die verbesserte Zerstäubung ermöglicht eine schnelle Verdampfung sowie optimale Gemischbildung – entscheidend für die Reduktion von nicht-CO2 Emissionen wie Stickoxiden (NOX) und Partikeln in modernen Verbrennungssystemen.

Unsere Modelle

Das entwickelte Modell ermöglicht eine präzise Unterscheidung von Ligamenten und Tropfen zur quantitativen Bestimmung geometrischer Form- und Tropfengrößenverteilungen. Die Validierung durch unabhängige Diagnosemethoden gewährleistet hohe Genauigkeit, Robustheit und zuverlässige Vorhersagen über einen breiten Bereich von Betriebsbedingungen.

Validierung unserer Modelle mit PDI für Schattengraphiedaten von Sprays
Überprüfen Sie das verlinkte Papier für weitere Details.

Publikationen

Weitere Informationen / Teilnehmen

Sie haben Interesse an unserem Projekt, weitere Fragen oder möchten uns im Rahmen von studentischen Arbeiten, Praktika oder Abschlussarbeiten unterstützen, freuen wir uns über Ihre Kontaktaufnahme per E-Mail oder Telefon. Die entsprechenden Kontaktdaten finden Sie unten.

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