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• Unterexpandierter Strahl
• Wasserstoffverbrennung
• Laserdiagnostik

Es ist allgemein bekannt, dass die CO₂-Emissionen weltweit von Tag zu Tag zunehmen und eine erhebliche Gefahr für die Umwelt darstellen. Eine der Vorkehrungen, die dagegen getroffen werden können, ist die Verwendung von Wasserstoff anstelle von Kohlenwasserstoff-Kraftstoffen. In diesem Zusammenhang liegt der Schwerpunkt des CFD4H2-Projekts auf der Entwicklung des Verständnisses und der Modellierung von Motoren mit H₂-Direkteinspritzung, insbesondere in Heavy-Duty-Nutzfahrzeugen. Um dies zu erreichen, müssen mehrere Teilziele untersucht werden. Zunächst wird zum besseren Verständnis die Überschall-H₂-Einspritzung unter atmosphärischen Bedingungen mit Hilfe von Background-Oriented Schlieren (BOS) im Detail untersucht, was eine Charakterisierung der Strahltopologie und der Gemischbildung ermöglicht. Darüber hinaus werden Raman/Rayleigh-Streuungsmethoden zur Messung der lokalen Spezies-Konzentrationen und Gastemperaturen durchgeführt, um einen tieferen Einblick zu erhalten. Andererseits verursacht die Diffusivität von H₂ im Vergleich zu Kohlenwasserstoffen bemerkenswerte Unterschiede in der Flammenstruktur. Der Unterschied in der Diffusivität spielt eine entscheidende Rolle bei der Untersuchung von thermodiffusiven und hydrodynamischen Instabilitäten sowie von Turbulenz-Chemie-Wechselwirkungen. Daher werden diese Phänomene sowie die NO_x-Emissionen bei der mageren H₂-Verbrennung mittels laserinduzierter Fluoreszenz (LIF) und Particle Image Velocimetry (PIV) untersucht.