Eingrenzung der wissenschaftlichen Fragestellungen

Das Schwerpunktprogramm1980 gliedert sich in die drei folgenden Themenblöcke, deren Inhalte unten genauer aufgeschlüsselt sind:

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• Theorie und Simulation (Molekulare Interaktion, chemische Reaktion, Partikelinteraktion, Wechselwirkungen mit der (turbulenten) Strömung)
• In-situ-Messtechnik (Spray, Partikel, Gasphasen-Konzentrationen und -Temperaturen, Geschwindigkeiten)
• Prozesse (Spray, Brenner, Gasführung)

Theorie und Simulation

• Molekulare Interaktion von Prekursor und Lösungsmittel: statische und dynamische Stoffgrößen, Kontinuums- und Grenzflächeneigenschaften
• Chemische Reaktion: Zerfallskinetik lösungsbasierter Prekursorsysteme, Reaktionsmechanismen der Prekursoren sowie mechanistische Beschreibung der Interaktion der Prekursor- und der Flammenchemie, Konkurrenz zur Rußbildung
• Interaktion in turbulenten reaktiven Mehrphasenströmungen: Sprayverbrennung komplexer Lösungen, reaktive turbulente Mehrphasenströmung
• Partikeldynamik: homogene Partikelbildung, -wachstum und interaktion

In-situ-Messtechnik

• Flüssigphase: Tropfengrößen, -geschwindigkeiten, -temperatur und -verdampfung, Reaktionen und Phasenumwandlung innerhalb der Tropfen
• Gasphase: Strömungsgeschwindigkeiten, Temperaturverteilung und Konzentrationsverteilung ausgewählter Spezies: zeit- und ortsaufgelöst (LIF, Raman), Spezieskonzentrationen exotischer Spezies: Sichtlinien-integriert (FTIR), Prozessmesstechnik (TDLAS), Fluktuationsbewertung(Chemilumineszenz-Tomographie)
• Partikelphase: Partikelgröße, Partikel-Volumenbruch, Phasenzusammensetzung, Oberflächen-schichten, Morphologie: winkelaufgelöste Lichtstreuung, Ramanstreuung, laserinduzierte Inkan-deszenz, Röntgen-Kleinwinkelstreuun

Prozesse

• Spray: Sprayzerstäubung, Prekursorzufuhr, gepulste Zuführung
• Brenner: Kompaktheit der Flamme, Unterdrücken/Erzeugen von Fluktuationen, Modifikation des Temperaturfeldes, Einfluss des Brennstoffs, Modifikation der Temperaturverteilung, kohlenstofffreie Brennstoffe
• Alternative Energiezufuhr: Plasma-Unterstützung, nicht-kohlenstoffhaltige Brennstoffe und Lösungsmittel
• Medienführung: Düsenkonzepte, Mischungskonzepte, Dosier- und Förderkonzepte

Nicht Teil des Arbeitsprogramms sind:

• Erzeugung von Kohlenstoffpartikeln (es sei denn, Ruß tritt als Verunreinigung in Kombination mit der Bildung von Nicht-Kohlenstoffpartikeln auf)
• Modifikation der Partikelmorphologie im Nachlauf der Sprayflammensynthese
• Betrachtung von isolierten Einzelprozessen ohne Einbindung in das Gesamtkonzept