Beschreibung
In der vorliegenden Arbeit werden die Zerstäubungseigenschaften eines kommerziellen Hochrotationszerstäubers bei der Automobilserienlackierung unter dem Einfluss eines Fokussierluftsystems analysiert. Die Auswirkungen verschiedener Parameter auf den Strahlzerfall, die Tropfengröße und die Tropfenbewegung stehen dabei im Fokus der Arbeit. Als Methoden kommen sowohl Experiment als auch modelltheoretische Untersuchungen zum Einsatz. Dazu wird ein bestehendes physikalisches-mathematisches Modell auf die Betriebsbereiche des Hochrotationszerstäubers mit einer axialen Gasströmung erweitert. Die fehlenden Randbedingungen werden anhand experimentellen und numerischen Untersuchungen ermittelt. Für den untersuchten Parameterbereich liegt eine gute Übereinstimmung des experimentell ermittelten Strahlradius, der Strahlbahn und der mittleren Tropfengröße mit den Berechnungen aus dem physikalisch-mathematischen Modells vor. Als Methode kommt bei den Experimenten die Bildauswertung von Schattenlichtbildern für die Analyse des Strahlzerfalls und die Laserbeugungsspektrometrie für die Tropfengrößenmessung zum Einsatz. Für eine ganzheitliche Betrachtung des Sprays sind zudem Kenntnisse der Tropfenbewegung essentiell, da Ausbreitung der Tropfen im Zusammenhang mit dem Lackierergebnis steht. Für diese Analyse wird ein dreidimensionales Laser-/ Phasen-Doppler-Anemometer verwendet.
