Das Projekt "Untersuchungen zur kompressiblen Stroemung und Energietrennung im Wirbelrohr nach Ranque und Hilsch" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bochum, Fakultät XIII für Maschinenbau, Institut für Energietechnik, Lehrstuhl für Nukleare und Neue Energiesysteme durchgeführt. Im Wirbelrohr nach Ranque und Hilsch entsteht ein Entspannungsprozess, welcher die Auftrennung von kompressiblen Fluid (z.B. Luft) in einen Kalt- und Warmstrom ermoeglicht. Die kompressible Stroemung und das Phaenomen der Energietrennung wurden mit Hilfe des Rechenprogramms CFX simuliert. Fuer die Berechnung der Energietrennung wurden Terme zur Beruecksichtigung der durch Schubspannungen verursachten mechanischen Arbeit in das numerische Modell integriert. Dazu wurde ein rotationssymmetrisches Modell entwickelt, welches die erfolgreiche Nachrechnung von experimentellen Ergebnissen ermoeglicht.
Das Projekt "Nachbehandlung partikelhaltiger Verbrennungsabgase mit einem Wirbelrohr" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Duisburg, Fachbereich 7 Maschinenbau, Institut für Verbrennung und Gasdynamik durchgeführt. In diesem Teilprojekt wird die Moeglichkeit untersucht, das Ranque-Hilsch Wirbelrohr als Partikelabscheider fuer das Abgas eines Dieselmotors einzusetzen. Das Prinzip der Anordnung besteht darin, den Abgasstrom in einen kaelteren und eine waermeren Anteil, bezogen auf den Eintrittszustand aufzuteilen, wobei sich aufgrund starker Zykloneffekte gasgetragene Partikel vornehmlich im Warmgasstrom anreichern. Primaeres Ziel bei der Anwendung am Dieselmotor ist es, die Russpartikel im Warmgasstrom anzureichern. Letzteres erleichtert deren Abscheidung gegenueber dem hoeherverduennten Rohgas erheblich. Darueber hinaus wird eine teilweise Oxidation der Partikel durch die Aufheizung im Warmgasteil angestrebt, gegebenenfalls durch Zugabe von Radikalprecursoren. Fuer eine detaillierte Untersuchung der Effekte sind zwei Versuchsanlagen aufgebaut worden, die im Kern jeweils aus einem in die Abgasanlage eines Dieselmotors implementierten Wirbelrohr bestehen. Das erste Wirbelrohr feste Geometrie und verfuegt an mehreren Stellen ueber Einspritzduesen. Die ersten Ergebnisse zur Partikelanreicherung sind durchaus erfolgversprechend, die Untersuchungen werden derzeit vertieft. Die zweite Anordnung ist modular aufgebaut und hat eine variable Geometrie. Eine zusaetzliche Einspritzung oxidierender Medien ist hier vorerst nicht vorgesehen. An diesem Aufbau wird gezielt der Einfluss von Geometrieparametern auf das Anreicherungsvermoegen von Partikeln untersucht.