Einsatz der rechnergestützen Simulation für die turbulente Verbrennung in die industrielle Produkteentwicklung (CRFD)

• Forschungsstelle: BFE
• Projektnummer: 15586

Schlüsselwörter (Deutsch)

TP0075;F-Verbrennung

Kurzbeschreibung (Deutsch)

Einsatz der rechnergestützen Simulation für die turbulente Verbrennung in die industrielle Produkteentwicklung (CRFD)

Schlussbericht (Deutsch)

Ein neues Verbrennungsmodell, welches auf dem Conditional Moment Closure (CMC) Ansatz basiert, wurde mit der kommerziellen 3DStrömungssimulations- Software STAR-CD_ verknüpft. CMC gehört ? wie die bekannten Flamelet models ? zur Klasse der sogenannten ?presumed PDF approaches?, welche in der Lage sind, die Chemie-Turbulenz-Interaktion zu modellieren und darüber hinaus die Verwendung von detaillierten chemischen Reaktionsmechanismen ermöglichen. CMC verwendet überdies eine mathematisch sehr solide abgestützte Formulierung.Um das Potential des implementierten Modells auszuloten, sind für einen experimentell gut dokumentierten, generischen Versuchsträger bei verschiedenen Anfangsbedingungen Simulationen von N-Heptan Sprays durchgeführt worden. Die simulierten Zündverzüge für verschiede Temperaturen, mit und ohne Turbulenz, liegen sehr nahe bei den Messungen. Die erwarteten Unterschiede in den räumlichen Verteilungen von Temperatur und Spezies bei unterschiedlichen Anfangsbedingungen lassen sich plausibel erklären. Diese wichtigen und notwendigen Voruntersuchungen haben ergeben, dass sich der gewählte Ansatz zur Simulation von dieselmotorischen Sprays prinzipiell sehr gut eignet; verschiedene noch verbleibende Modellunsicherheiten im CMC Code konnten identifiziert werden.Basierend auf diesen ermutigenden Ergebnissen und den in den Voruntersuchung gewonnenen Erkenntnissen wurde im Rahmen einer fruchtbaren Zusammenarbeit mit Wärtsilä Ltd. Schweiz ein KTI-Projekt initiiert. Gegenstand der weiterführenden Arbeiten ist die Verbesserung der Voraussagefähigkeit des Verbrennungsmodells bei der Simulation unter grossdieselmotorischen Bedingungen. Dabei steht insbesondere auch die Optimierung der Einsatzfähigkeit der Software im Motoren-Entwicklungsprozesses im Vordergrund.

Auftragnehmer/Contractant/Contraente/Contractor:


Autorschaft/Auteurs/Autori/Authors:
Boulouchos,Konstantinos
Wright,Yuri M.

Zugehörige Dokumente

• Einsatz der rechnergestützten Simulation für die turbulente Verbrennung in der industriellen Produkteentwicklung (CRFD) [PDF] 876 kB