Fabian Köpple's Untersuchung der Potentiale der numerischen PDF

By Fabian Köpple

ISBN-10: 3658111372

ISBN-13: 9783658111373

ISBN-10: 3658111380

ISBN-13: 9783658111380

Fabian Köpple stellt einen durchgängigen Ansatz zur 3D-Berechnung der innermotorischen Vorgänge in Ottomotoren mit Direkteinspritzung vor. Dabei konnte er zeigen, dass unter Verwendung des erarbeiteten Modellierungskonzeptes die Auswirkungen verschiedener, die Gemischbildung und Verbrennung beeinflussender Parameter auf die Rußemissionen bewertet werden können. Da die verzögerte Verdunstung des an der Wand abgelagerten Kraftstoffs eine wesentliche Quelle der Rußemissionen ist, battle die besondere Berücksichtigung der Modellierung der Spray-Wand-Interaktion ein wichtiger Aspekt dieser Dissertation. Insbesondere die Oberflächentemperatur des Kolbens hat dabei einen wichtigen Einfluss auf die Spray-Wand-Interaktion, weshalb der Autor Oberflächentemperaturmessungen auf dem Kolben eines Einzylinderaggregats durchführte. Insgesamt konnte durch den hier vorgestellten Ansatz die Prognose der Partikelemissionen mittels der numerischen Simulation deutlich verbessert werden.

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33) die wiederum aus dem Betrag der Relativgeschwindigkeit urel = |uT r − ug |, dem Tropfendurchmesser dT r und der Viskosität der Gasphase gebildet wird. 32 über der Zeit integriert, kann die zeitliche Änderung der Tropfenposition berechnet und damit die Bewegung der Tropfen modelliert werden. 20 2 Grundlagen zur Berechnung von Mehrphasenströmungen Turbulente Dispersion In Ottomotoren mit Direkteinspritzung werden die Kraftstofftropfen durch verschiedene turbulente Strukturen beeinflusst. Zum einen induziert der eingespritzte Kraftstoff im umgebenden Gas eine turbulente Strömung, zum anderen beeinflussen die turbulenten Fluktuationen der Brennraumströmung die Tropfen.

Dukowicz et al. h. die gesamten Tropfen des Sprays werden durch eine diskrete Anzahl an Tropfenpaketen abgebildet. Insgesamt stellen die einzelnen Partikel somit Elemente der Tropfenströmung dar, die diese anhand mitbewegter Bezugspunkte beschreiben (Lagrange‘sche Betrachtungsweise). 3 Flüssigphase 13 Die Partikelanzahl sollte dabei allein aus dem Gesichtspunkt der statistischen Konvergenz ermittelt werden, ist jedoch völlig unabhängig von der eigentlichen Anzahl der Tropfen. Aufgrund der vergleichsweise geringen Rechenzeitanforderungen ist diese sogenannte EulerLagrange-Methode, bei welcher die disperse Flüssigphase anhand der Lagrange’schen Betrachtungsweise (anhand mitbewegter Bezugssysteme) und die Gasphase anhand der Euler’schen Betrachtungsweise (anhand ortsfestem Bezugssystem) beschrieben wird, das aktuell etablierteste Verfahren zur Simulation von Einspritzprozessen.

Das UpwindVerfahren, bei welchem die Strömungsgrößen durch den Wert der stromauf liegenden Zelle approximiert werden, sehr stabil, besitzen allerdings auch einen Interpolationsfehler erster Ordnung (vgl. Laurien et al. [6]). Diskretisierungsverfahren zweiter Ordnung, wie das Central Differencing Scheme, bei dem die Werte der Strömungsgrößen aus benachbarten Werten interpoliert werden, besitzen dagegen einen Interpolationsfehler zweiter Ordnung, bei allerdings deutlich geringerer Stabilität (vgl.

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Untersuchung der Potentiale der numerischen Strömungsberechnung zur Prognose der Partikelemissionen in Ottomotoren mit Direkteinspritzung by Fabian Köpple


by Daniel
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