In den letzten Jahrzehnten hat die numerische Strömungssimulation (Computational Fluid
Dynamics) zunehmende Bedeutung auf dem Gebiet der Verbrennungsvorgänge von nicht-vorgemischten
Flammen zu denen die Pool- Tankflammen zählen erlangt. Durch Lösung der Erhaltungsgleichungen
für Impuls Energie und Speziesmassen an mehreren Millionen diskreten Punkten eines
Berechnungsgitters das die Geometrie des modellierten Systems wiedergibt können u. a.
transiente und zeitlich-gemittelte Größen wie z. B. Flammentemperaturen Flammengasdichten
Strömungsgeschwindigkeiten und Spezieskonzentrationen an jedem Ort in einer Flamme vorhergesagt
werden. Durch Kombination von CFD Simulationen und Messergebnissen der holographischen
real-time Interferomtrie unter Berücksichtigung der gaschromatographischen Messung stabiler
Spezies (Moleküle) können CFD Submodelle verifiziert und validiert werden. In der vorliegenden
Arbeit wird eine Large-Eddy-Simulation (LES) einer Hexan Tankflamme mit einem Durchmesser von
50 mm durchgeführt. Für einen kritischen Vergleich der CFD Simulation mit Experimenten werden
radiale und axiale Temperatur- Spezieskonzentrations- Brechzahl- und Dichteprofile sowie
Profile der Interferenzstreifenordnung herangezogen. Mit einer neuartigen Methode konnten
erstmals Interferogramme mit der CFD Simulation vorhergesagt werden die direkt mit den
experimentellen Interferogrammen verglichen werden können. Die Ergebnisse von CFD Simulation
und Experiment zeigen durchweg eine gute Übereinstimmung so dass eine Verifizierung der
verwendeten CFD Submodelle erfolgt. Für einen ausreichend genauen Vergleich zwischen Simulation
und Experiment bezüglich Interferogrammen musste ein digitales Auswertungsverfahren der
experimentell ermittelten Interferogramme entwickelt werden. Hiermit lassen sich die
CFD-vorhergesagten radialen Profile der Interferenzstreifenordnung mit den gemessenen Profilen
direkt vergleichen. Für die Vorhersage von Interferogrammen und für die Ermittlung von
Flammentemperaturen aus den experimentellen Interferogrammen sind insbesondere die
Spezieskonzentrationen im Flammengasgemisch von großer Bedeutung. Daher wurde der
Konzentrationseinfluss der einzelnen Spezies auf die Flammentemperaturen untersucht. Hierzu
werden unterschiedliche Annahmen der Spezieszusammensetzung getroffen und deren Einfluss auf
die Ermittlung der Flammentemperaturen diskutiert.
