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Untersuchungen zur Schichtung von rueckgefuehrtem Abgas im Viertakt-Ottomotor mit Direkteinspritzung

Das Projekt "Untersuchungen zur Schichtung von rueckgefuehrtem Abgas im Viertakt-Ottomotor mit Direkteinspritzung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Hochschule Aachen, Lehrstuhl für Angewandte Thermodynamik und Institut für Thermodynamik durchgeführt. Das Ziel des Forschungsvorhabens ist es, bei Teillastbetrieb zurueckgefuehrtes Abgas im Brennraum so zu schichten, dass sich in Zuendkerzennaehe eine Zone geringer Ladungsverduennung durch Abgas einstellt. Es soll lediglich zur Verminderung des Unterdrucks waehrend des Ansaugvorgangs und damit zur Reduzierung der Ladungswechselverluste beitragen. Die Frischladung wird entsprechend dem Lastzustand dem Zylinder in stoechiometrischer Kraftstoff/Luft-Zusammensetzung zugefuehrt. Der Einsatz eines Dreiwegkatalysators zur Abgasnachbehandlung ist somit moeglich. Die Untersuchungen zur Schichtung von Abgas und Frischgemisch im Brennraum werden an einem Dreiventil-Einzylindermotor mit konventionellem Auslassventil und elektromechanisch betaetigtem Einlass- und Rueckfuehrventil durchgefuehrt. Dies gestattet eine Variation der Steuerzeiten des Einlass- und des Rueckfuehrventils in weiten Bereichen. Bei 'aufeinanderfolgendem Ansaugen' wird zunaechst Abgas ueber das Rueckfuehrventil und anschliessend Frischgemisch ueber das Einlassventil angesaugt. Hierdurch konnte bei Teillast (2000 1/min, p(ind=me) = 2 bar) eine Verbrauchsreduzierung um 8 Prozent bei gleichzeitiger Reduzierung der NOx-Emissionen um 92 Prozent erreicht werden, wobei sich ein Restgasgehalt von 45 Prozent einstellte. Mit Hilfe der PLIF-Messtechnik wurde die Kraftstoffverteilung im Brennraum innerhalb einer Lichtschnittebene visualisiert. Bei hohen Abgasrueckfuehrraten konnten deutliche Schichtungseffekte nachgewiesen werden.

Beseitigung von Schadstoffen durch die Oxidation in ueberkritischem Wasser

Das Projekt "Beseitigung von Schadstoffen durch die Oxidation in ueberkritischem Wasser" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Heidelberg, Physikalisch-Chemisches Institut durchgeführt. In ueberkritischem Wasser lassen sich bei erhoehten Temperaturen hochtoxische Stoffe unter Zusatz von Sauerstoff praktisch vollstaendig zersetzen. Durch geeignete Wahl von Temperatur und Druck koennen sowohl Reaktionen unter isothermen Bedingungen wie auch unter Flammenbildung ausgefuehrt werden. Durch Einsatz unterschiedlicher Lasermesstechniken soll die Chemie dieser bisher kaum verstandenen hydrothermalen Reaktionen detailliert untersucht und fuer verschiedene Anwendungen optimiert werden.

Experimentelle Untersuchung der Stroemungsform im oberen Plenum eines Druckwasserreaktors waehrend eines Kuehlmittelverluststoerfalls

Das Projekt "Experimentelle Untersuchung der Stroemungsform im oberen Plenum eines Druckwasserreaktors waehrend eines Kuehlmittelverluststoerfalls" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hannover, Fachbereich Maschinenbau, Institut für Verfahrenstechnik durchgeführt. Druckwasserreaktoren stellen auch beim Verlust des Kuehlmittels keine Gefahr fuer ihre Umgebung dar. Sinkt im Primaerkreislauf eines Druckwasserreaktors der Druck infolge eines Kuehlmittelverlust-Stoerfalles. kommt es zum Verdampfen des Kuehlwassers im Bereich der Brennelemente. Es entsteht eine zweiphasige Stroemung, die durch das obere Plenum in Richtung des Leckes in der Hauptkuehlmittelleitung stroemt. Zur Auslegung der Notkuehleinrichtungen ist die Voraussage der Stroemung erforderlich. Zum Messen der hierfuer notwendigen Parameter wurde eine Versuchsanlage errichtet, in der ein Ausschnitt des oberen Plenums eines Druckwasserreaktors im Massstab 1:1 nachgebildet ist. Die zweiphasige Stroemung besteht aus Wasser und Luft. Die in der Anlage beobachteten Stroemungsformen sind abhaengig von den eingespeisten Volumenstroemen und reichen von der Tropfenstroemung bis zur stark durchmischten Sprudelschicht, die das gesamte Volumen der Messkammer einnimmt. Damit der Reaktorkern immer gekuehlt wird, ist es notwendig, dass im oberen Plenum kein Fluten eintritt, d.h. die Fluessigkeit immer nach unten zu den Brennstaeben abfliesst. Daher werden die Flutkurven der Anlage in Abhaengigkeit von den eingespeisten Volumenstroeme der Luft und des Wassers gemessen. Zur Charakterisierung der entstehenden Sprudelschicht wird der lokale volumetrische Fluessigkeitsgehalt mit einer Leitfaehigkeitssonde gemessen, die mit einer Vorrichtung an allen Orten in der Messkammer positioniert werden kann.

Untersuchung und Modellierung der Brennstoffumsetzung im Brennernahbereich technischer Verbrennungssysteme

Das Projekt "Untersuchung und Modellierung der Brennstoffumsetzung im Brennernahbereich technischer Verbrennungssysteme" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bochum, Fakultät XIII für Maschinenbau, Institut für Energietechnik, Lehrstuhl für Dampf- und Gasturbinen durchgeführt. Brennstoffumsetzung und Schadstoffbildung technischer Verbrennungssysteme werden sowohl durch lokale Prozesse als auch durch globale Transportvorgaenge gesteuert. Waehrend die globalen Vorgaenge in Brennraeumen und Feuerungsanlagen hinreichend untersucht und mit numerischen Modellen relativ gut beschrieben werden koennen, sind die Kenntnisse ueber den Brennernahbereich gering. Fuer eine umfassende Modellierung der dort stattfindenden chemischen und physikalischen Vorgaenge sind Messungen der charakteristischen Groessen, an zunaechst einfachen Brennersystemen, notwendig. Neueste Methoden der beruehrungslosen Laser-Messtechnik ermoeglichen die Beobachtung der komplexen Vorgaenge im Brennernahbereich. Unter Anwendung dieser Methoden sollen Messungen von Temperatur-, Brennstoff-, Speziesverteilungen im Brennernahbereich durchgefuehrt werden.

Anwendung laseroptischer Messtechnik zur Untersuchung physikalisch-chemischer Vorgaenge im Verbrennungsmotor

Das Projekt "Anwendung laseroptischer Messtechnik zur Untersuchung physikalisch-chemischer Vorgaenge im Verbrennungsmotor" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Stuttgart, Fakultät für Energietechnik, Institut für Technische Verbrennung durchgeführt. Ziel des og Vorhabens ist es, am Beispiel eines optisch zugaenglichen Forschungsmotors mit Hilfe verschiedener laseroptischer Messtechniken eine Vielzahl von Parametern fuer verschiedene Betriebszustaende zu ermitteln. Als Beispiele seien die Untersuchung vom Motorklopfen sowie die Emission von NOX genannt. Die experimentell ermittelten Daten sollen im Kontext begleitender detaillierter Simulationsrechnungen dazu dienen, mathematische Modelle zu validieren und ggf weiterzuentwickeln.

Laseroptische Messung von mikroskopisch kleinen Verformungen und Oberflaechenveraenderungen an Bauwerken und deren Bestandteilen zur Untersuchung des Zerfalls von Natursteindenkmaelern und Wandmalereien

Das Projekt "Laseroptische Messung von mikroskopisch kleinen Verformungen und Oberflaechenveraenderungen an Bauwerken und deren Bestandteilen zur Untersuchung des Zerfalls von Natursteindenkmaelern und Wandmalereien" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Oldenburg, Fachbereich 8 Physik, Arbeitsgruppe Angewandte Optik,Laserfernerkundung durchgeführt.