Strömungsentwicklung zur Darstellung robuster Otto-Brennverfahren

Autoren

Dipl.-Ing. Wolfram Wiese, Lehrstuhl für Verbrennungskraftmaschinen, RWTH Aachen, Dr.-Ing. Philipp Adomeit, Dr.-Ing. Jens Ewald FEV Motorentechnik GmbH, Aachen

Jahr

2007

Zusammenfassung

Die Strömungsentwicklung ist ein integraler Bestandteil der ottomotorischen Brennverfahrensentwicklung, da die Strömungs- und Turbulenzintensität die Verbrennungs- und Emissionsqualität direkt beeinflusst. Zur Abschätzung der Verbrennungsstabilität von ottomotorischen Brennverfahren wird ein kombinierter Strömungsentwicklungsprozess auf Basis von Strömungsmessungen und CFD Simulation vorgestellt. Kernpunkt dabei ist die Bewertung des Brennverzuges und der Brenndauer auf Basis einer CFD-Simulation der kalten Brennraumströmung mittels einer neuartigen Analysemethodik. Dazu wird die lokale Verteilung turbulenter Strömungsgrößen in der Nähe der Zündkerze benutzt. Auf Basis dieser Strömungsgrößen und der thermodynamischen Randbedingungen wird das Entflammungsmodell von Ewald (2006) verwendet, um eine Aussage über den Brennverzug und dessen Standardabweichung als Maß für die Stabilität der Entflammung zu erhalten. Ergebnisse verschiedener Brennverfahren werden verwendet, um Modellparameter für das Brennverzugsmodell und eine Korrelation für die Brenndauer zu ermitteln. Es zeigt sich, dass es auf Basis dieser Korrelationen möglich ist, eine erste quantitative Aussage über das zu erwartende Brennverhalten zu gewinnen.

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