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Simulation der Stickoxidemissionen von direkteinspritzenden Ottomotoren mit einem gekoppelten CFD-Multizonen Modell

Linse, D. and Kleemann, A. and Durst, B. and Hasse, C. Leipertz, A. (ed.) (2011):
Simulation der Stickoxidemissionen von direkteinspritzenden Ottomotoren mit einem gekoppelten CFD-Multizonen Modell.
In: X. Tagung Motorische Verbrennung, pp. 315-326, [Conference or Workshop Item]

Abstract

Im Rahmen dieser Arbeit wird ein gekoppeltes CFD-Multizonenmodell vorgestellt, welches in der Lage ist, die Stickoxidemissionen in einem direkteinspritzenden Ottomotor qualitativ und quantitativ richtig zu beschreiben. Im Gegensatz zu den Multizonenmodellen die bereits erfolgreich zur Simulation der homogenen Kompressionszündung (HCCI) angewendet werden, wird bei diesem Modell nicht der gesamte Brennraum durch homogene Reaktoren repräsentiert, sondern nur der Bereich hinter der Flamme. Zur Simulation der Wärmefreisetzung und der Flammenausbreitung wird ein auf dem Level-Set-Ansatz basiertes Flamelet-Verbrennungsmodell verwendet: die G-Gleichung. Die Validierung der Implementierung des Verbrennungsmodells und des Multizonenmodells erfolgt auf Basis von Messungen am Motorprüfstand. Insgesamt werden 13 Betriebspunkte untersucht. Diese umfassen Ergebnisse an der Volllast, als auch die gezielte Variation des Zündzeitpunktes und des Luftverhältnisses. Für jeden dieser Punkte wird eine 3D-CFD-Rechnung durchgeführt inklusive Ladungswechsel, Einspritzung, Gemischbildung und Verbrennung. Die Ergebnisse für den Zylinder-druckverlauf und der NOx-Konzentration werden dann mit gemessenen Daten verglichen.

Item Type: Conference or Workshop Item
Erschienen: 2011
Editors: Leipertz, A.
Creators: Linse, D. and Kleemann, A. and Durst, B. and Hasse, C.
Title: Simulation der Stickoxidemissionen von direkteinspritzenden Ottomotoren mit einem gekoppelten CFD-Multizonen Modell
Language: English
Abstract:

Im Rahmen dieser Arbeit wird ein gekoppeltes CFD-Multizonenmodell vorgestellt, welches in der Lage ist, die Stickoxidemissionen in einem direkteinspritzenden Ottomotor qualitativ und quantitativ richtig zu beschreiben. Im Gegensatz zu den Multizonenmodellen die bereits erfolgreich zur Simulation der homogenen Kompressionszündung (HCCI) angewendet werden, wird bei diesem Modell nicht der gesamte Brennraum durch homogene Reaktoren repräsentiert, sondern nur der Bereich hinter der Flamme. Zur Simulation der Wärmefreisetzung und der Flammenausbreitung wird ein auf dem Level-Set-Ansatz basiertes Flamelet-Verbrennungsmodell verwendet: die G-Gleichung. Die Validierung der Implementierung des Verbrennungsmodells und des Multizonenmodells erfolgt auf Basis von Messungen am Motorprüfstand. Insgesamt werden 13 Betriebspunkte untersucht. Diese umfassen Ergebnisse an der Volllast, als auch die gezielte Variation des Zündzeitpunktes und des Luftverhältnisses. Für jeden dieser Punkte wird eine 3D-CFD-Rechnung durchgeführt inklusive Ladungswechsel, Einspritzung, Gemischbildung und Verbrennung. Die Ergebnisse für den Zylinder-druckverlauf und der NOx-Konzentration werden dann mit gemessenen Daten verglichen.

Uncontrolled Keywords: NOx modeling; multi-zone; CFD;G-equation;premixed flames;turbulent
Divisions: 16 Department of Mechanical Engineering > Simulation of reactive Thermo-Fluid Systems (STFS)
16 Department of Mechanical Engineering
Event Title: X. Tagung Motorische Verbrennung
Date Deposited: 29 Nov 2017 14:53
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