ServicenavigationHauptnavigationTrailKarteikarten


Forschungsstelle
BFE
Projektnummer
SI/502670
Projekttitel
WHTforH2 – Improved CFD models for flame-wall interaction and heat transfer in lean premixed hydrogen SI engines from optical engine experiments, DNS and LES

Texte zu diesem Projekt

 DeutschFranzösischItalienischEnglisch
Kurzbeschreibung
Anzeigen
-
-
Anzeigen

Erfasste Texte


KategorieText
Kurzbeschreibung
(Deutsch)

Der Eintrag von Wärme in die Wände von Verbrennungsmotoren ist für rund einen Viertel der Energieverluste verantwortlich. In zwei vorangegangenen, vom BfE unterstützten Projekten wurden klare Fortschritte erzielt, was die Struktur der Grenzschichten in Motoren betriff, womit verbesserte Wandwärmeübergangsmodelle entwickelt werden konnten. Nichtsdestotrotz besteht bzgl. der Modellierung der Flamme in Wandnähe und der Kopplung mit dem Wandwärmestrom weiterhin eine Wissenslücke. Dies ist insbesondere wichtig für erneuerbare Kraftstoffe mit höherer Reaktivität, insbes. Wasserstoff, welcher deutlich kleinere Löschabstände aufweist und damit verbunden höhere Wandwärmeverluste. In diesem Projekt sollen deshalb zeit- und raumaufgelöste Messungen der Geschwindigkeitsgrenz-schichten und Wandtemperaturen im optischen Motor der TU Darmstadt und Direkte Numerische Simulationen an der ETH kombiniert werden um verbesserte CFD Simulationsmodelle zu entwickeln für die Beschreibung der Flamme-Wand-Interaktion und den Wandwärmeübergang (Empa).

Kurzbeschreibung
(Englisch)

Heat transferred to cylinder walls in IC engines accounts for roughly one quarter of the total heat losses. Significant progress was reported in previous projects on the structure and evolutions of the time-varying boundary layers in engines, enabling the development of an improved model for wall heat transfer. Nonetheless, modelling of the near-wall flame structure and its coupling with the wall heat flux still poses considerable challenges. This applies in particular to high-reactivity fuels like hydrogen, exhibiting reduced quenching distances and hence significantly higher heat fluxes. The proposed project seeks to combine spatio-temporally resolved measurements of wall temperature in the optical engine operated with lean hydrogen-air mixures (at TU Darmstadt) with Direct Numerical Simulations (at ETH Zurich) towards improved engineering CFD models for Flame-Wall-Interaction and heat transfer in IC engines (at Empa).