Description: Das Projekt "Entwicklung eines Rechenprogramms zur Simulation der dieselmotorischen Russoxidation" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Hochschule Aachen, Institut für Thermodynamik, Lehrstuhl für Verbrennungskraftmaschinen durchgeführt. Ziel des Forschungsvorhabens ist es, ein empirisches Rechenmodell fuer die Russoxidation im Dieselmotor zu entwickeln. Im Rahmen der experimentellen Untersuchungen an dem 'verbrennungslosem' Motor wurden mit einem schnell getaktetem Gasentnahmeventil die Konzentrationsverlaeufe der Komponenten Russ, CO, HC, O2, NOx und CO2 gemessen. Hierbei wurde sowohl die Motordrehzahl als auch die Abgaszusammensetzung variiert. Die minimale Russoxidationstemperatur betraegt unter den gegebenen Randbedingungen ca. 1300 K. Ab maximalen Gastemperaturen von ueber 1500 K werden Russumsaetze von ca. 60 Prozent erreicht. Bei Spitzentemperaturen oberhalb von 1700 K werden um 90 Prozent des Russes oxidiert. Darueber hinaus wurde die aus vorhergehenden Forschungsvorhaben bekannte Induktionszeit (zeitlicher Versatz zwischen Erreichen einer Gastemperatur von 1300 K und Einsetzen der Russoxidation) fuer die Russoxidation genauer untersucht. Es wurde eine Abhaengigkeit der Induktionszeit von dem zeitlichen Gastemperaturverhalten festgestellt. Bei kleinen Temperaturgradienten nach Ueberschreiten der minimalen Russoxidationstemperatur von ca.1300 K betraegt die Induktionszeit zwischen 2-3 ms (fuer n=1000 min-1). Bei hoeheren Motordrehzahlen (n=1500 min-1 und n=1800 min-1) und damit verbundenen groesseren Temperaturgradienten reduziert sie sich auf ca.1 ms. Bei Einduesung einer H2O2/Wasser-Loesung in das Saugrohr (und damit deutlich hoeherer Radikalenkonzentration) verringert sich die Induktionszeit nochmals deutlich. Als Vorbereitung fuer die Modellentwicklung und um ein programmtechnisch einfaches Handling der Daten zu gewaehrleisten mussten die Messergebnisse in eine dazu geeignete Form ueberfuehrt werden. Unter Zuhilfenahme mathematischer Ansaetze wurden die die Russoxidation charakterisierenden Messdaten durch analytisch darstellbare Funktionen approximiert. Andere prozessbeschreibende Daten wie der zeitliche Verlauf des thermodynamischen Zustands und Konzentrationsverlaeufe weiterer gasfoermiger Komponenten wurden mittels Interpolationsverfahren aufbereitet. Zur Weiterverarbeitung z.B. im Rahmen von Sensitivitaetsuntersuchungen bei der Modellerstellung oder bei der Verifikation wurden die Messergebnisse in Form einer Datenbank abgelegt. Nach Abschluss der Literaturrecherche wurden auf die vorliegende Aufgabenstellung anwendbare Modelle ausgewaehlt und diese hinsichtlich ihrer Definitionsbereiche und Parameter mit den hier dieselmotorisch relevanten Randbedingungen verglichen. Der Einsatz dieser Modelle zur Simulation der pruefstandsseitig vorgegebenen Konfiguration zeigte keine Uebereinstimmung im Verlauf der Umsatzgeschwindigkeiten oder der integral erzielten Russmassenaenderung. Hierbei wurden die jeweils von den Modellen geforderten Temperaturgueltigkeitsbereiche oder zum Teil vorliegende Begrenzungen des Sauerstoffpartialdrucks beachtet, womit eine Einschraenkung der im Dieselmotor auftretenden Betriebszustaende gegeben ist.
Types:
SupportProgram
Origin: /Bund/UBA/UFORDAT
Tags: Aachen ? Wasserstoffperoxid ? Dieselmotor ? Temperaturverteilung ? Thermodynamik ? Kohlendioxid ? Software ? Stickoxide ? Verbrennungsmotor ? Ruß ? Datenverarbeitung ? Emission ? Literaturauswertung ? Mathematisches Modell ? Messdaten ? Motor ? Oxidation ? Simulation ? Simulationsmodell ? Zeitreihe ? Forschungsprojekt ? Datenbank ? Kenngröße ? Abgaszusammensetzung ? Russoxidation ?
Region: Nordrhein-Westfalen
Bounding box: 6.76339° .. 6.76339° x 51.21895° .. 51.21895°
License: cc-by-nc-nd/4.0
Language: Deutsch
Time ranges: 1996-08-01 - 1998-07-31
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