Weiterentwicklung kombinierter experimenteller und numerischer Methoden zur Optimierung der Gemischbildung bei der Benzindirekteinspritzung:
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Format: | Abschlussarbeit Buch |
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2006
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adam_text | WEITERENTWICKLUNG KOMBINIERTER EXPERIMENTELLER UND NUMERISCHER METHODEN
ZUR OPTIMIERUNG DER GEMISCHBILDUNG BEI DER BENZINDIREKTEINSPRITZUNG AN
DER FAKULTAET LUFT- UND RAUMFAHRTTECHNIK UND GEODAESIE DER UNIVERSITAET
STUTTGART ZUR ERLANGUNG DER WUERDE EINES DOKTORS DER
INGENIEURWISSENSCHAFTEN (DR.-ING.) GENEHMIGTE ABHANDLUNG VORGELEGT VON
CHRISTIAN MARCUS SEIBEL AUS KELKHEIM HAUPTBERICHTER: PROF. DR.-ING.
HABIL. BERNHARD WEIGAND MITBERICHTER: PROF. DR.-ING. MANFRED AIGNER TAG
DER MUENDLICHEN PRUEFUNG: 1. AUGUST 2006 ULB DARMSTADT INSTITUT FUER
THERMODYNAMIK DER LUFT- UND RAUMFAHRT DER UNIVERSITAET STUTTGART 2006
INHALTSVERZEICHNIS VERWENDETE SYMBOLE UND ABKUERZUNGEN XI 1 EINLEITUNG 1
2 GRUNDLAGEN DER GEMISCHBILDUNG BEI DER BENZINDIREKTEINSPRITZUNG . 5 2.1
ZERSTAEUBUNG 5 2.2 SPRAYAUSBREITUNG 6 2.3 LUFTEINTRAG 8 2.4 VERDUNSTUNG 9
3 EXPERIMENTELLE ERFASSUNG DER GEMISCHBILDUNG 11 3.1 UEBERSICHT 11 3.2
MIE-STREULICHTTECHNIK 14 3.3 PARTICLE IMAGE VELOCIMETRY 16 3.4
HOCHDRUCK-/HOCHTEMPERATUR KAMMER 17 3.5 LASER CORRELATION VELOCIMETRY 17
3.6 STRAHLKRAFT 22 4 DREIDIMENSIONALE SIMULATION DER GEMISCHBILDUNG 25
4.1 MODELLIERUNG DER GASPHASE 25 4.2 MODELLIERUNG DER ZWEIPHASENSTROEMUNG
27 5 THERMODYNAMISCHE SIMULATION DER GEMISCHBILDUNG 33 5.1
ZWEIZONENMODELL DER GEMISCHBILDUNG 34 5.2 PHAENOMENOLOGISCHES SPRAYMODELL
39 5.3 MODELLIERUNG DER SPRAYAUSBREITUNG 42 5.4 STOFFEIGENSCHAFTEN 44
5.5 LOESUNGSVERFAHREN 44 6 EXPERIMENTELLE ANALYSE DER GEMISCHBILDUNG
UNTER STATIONAEREN RANDBE- DINGUNGEN » 47 6.1 VENTILE UND TESTBEDINGUNGEN
47 6.2 LASEROPTISCHE ANALYSE DER SPRAYEIGENSCHAFTEN 49 6.3
SPRAYGESCHWINDIGKEITEN IM VENTILNAHEN BEREICH 51 6.4 QUANTIFIZIERUNG DES
ENTRAINMENTS IM VENTILNAHEN BEREICH 57 6.5 ZEITAUFGELOESTER
KRAFTSTOFFMASSENSTROM 62 INHALTSVERZEICHNIS 7 VERGLEICH ZWISCHEN 3D-CFD
SIMULATION UND EXPERIMENTELLEN DATEN . 67 7.1 RANDBEDINGUNGEN UND
PARAMETER DER NUMERISCHEN SIMULATION . . 67 7.2 QUALITATIVER VERGLEICH
70 7.3 QUANTITATIVER VERGLEICH 73 8 3D-CFD SIMULATION DER GEMISCHBILDUNG
UNTER MOTORISCHEN RANDBE- DINGUNGEN 87 8.1 SIMULATIONSPARAMETER 87 8.2
GUETE DER ZUENDBEDINGUNGEN UND BESTIMMUNG EINES OPTIMALEN ZUEND- ORTES 88
8.3 GUETE DER GLOBALEN GEMISCHEIGENSCHAFTEN 91 8.4 ERGEBNISSE FUER DEN
BASISBETRIEBSPUNKT UND VARIATION DES ANSTEUER- ENDES 93 8.5 VARIATION
DER KRAFTSTOFFAUSTRITTSGESCHWINDIGKEIT 99 8.6 VARIATION DES STATISCHEN
DURCHFLUSSES 103 8.7 EINLOCHVENTIL 106 9 THERMODYNAMISCHE SIMULATION DER
GEMISCHBILDUNG UNTER MOTORISCHEN RANDBEDINGUNGEN 111 9.1 VERGLEICH DES
SPRAYMODELLS MIT ERGEBNISSEN DER 3D-CFD-SIMULATION 111 9.2 VERGLEICH DES
SPRAYMODELLS MIT ERGEBNISSEN AUS DEM TRANSPARENTMO- TOR 124 9.3 NUTZEN
FUER DIE ARBEITSPROZESSRECHNUNG 125 9.4 SCHLUSSBETRACHTUNG 129 10
ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK 131 LITERATURVERZEICHNIS 135 A
HOCHDRUCK-/HOCHTEMPERATURKAMMER 143 A.1 GEOMETRIE 143 A.2 SPUELSTROEMMUNG
144 B LICHTSCHNITTAUFNAHMEN 145 B.L EINLOCHVENTIL 145 B.2
RINGSPALTVENTIL 147 C GITTERGEOMETRIEN 149 C.L KAMMER EINLOCHVENTIL 149
C.2 KAMMER RINGSPALTVENTIL 150 C.3 MOTOR 151
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WEITERENTWICKLUNG KOMBINIERTER EXPERIMENTELLER UND NUMERISCHER METHODEN
ZUR OPTIMIERUNG DER GEMISCHBILDUNG BEI DER BENZINDIREKTEINSPRITZUNG AN
DER FAKULTAET LUFT- UND RAUMFAHRTTECHNIK UND GEODAESIE DER UNIVERSITAET
STUTTGART ZUR ERLANGUNG DER WUERDE EINES DOKTORS DER
INGENIEURWISSENSCHAFTEN (DR.-ING.) GENEHMIGTE ABHANDLUNG VORGELEGT VON
CHRISTIAN MARCUS SEIBEL AUS KELKHEIM HAUPTBERICHTER: PROF. DR.-ING.
HABIL. BERNHARD WEIGAND MITBERICHTER: PROF. DR.-ING. MANFRED AIGNER TAG
DER MUENDLICHEN PRUEFUNG: 1. AUGUST 2006 ULB DARMSTADT INSTITUT FUER
THERMODYNAMIK DER LUFT- UND RAUMFAHRT DER UNIVERSITAET STUTTGART 2006
INHALTSVERZEICHNIS VERWENDETE SYMBOLE UND ABKUERZUNGEN XI 1 EINLEITUNG 1
2 GRUNDLAGEN DER GEMISCHBILDUNG BEI DER BENZINDIREKTEINSPRITZUNG . 5 2.1
ZERSTAEUBUNG 5 2.2 SPRAYAUSBREITUNG 6 2.3 LUFTEINTRAG 8 2.4 VERDUNSTUNG 9
3 EXPERIMENTELLE ERFASSUNG DER GEMISCHBILDUNG 11 3.1 UEBERSICHT 11 3.2
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27 5 THERMODYNAMISCHE SIMULATION DER GEMISCHBILDUNG 33 5.1
ZWEIZONENMODELL DER GEMISCHBILDUNG 34 5.2 PHAENOMENOLOGISCHES SPRAYMODELL
39 5.3 MODELLIERUNG DER SPRAYAUSBREITUNG 42 5.4 STOFFEIGENSCHAFTEN 44
5.5 LOESUNGSVERFAHREN 44 6 EXPERIMENTELLE ANALYSE DER GEMISCHBILDUNG
UNTER STATIONAEREN RANDBE- DINGUNGEN » 47 6.1 VENTILE UND TESTBEDINGUNGEN
47 6.2 LASEROPTISCHE ANALYSE DER SPRAYEIGENSCHAFTEN 49 6.3
SPRAYGESCHWINDIGKEITEN IM VENTILNAHEN BEREICH 51 6.4 QUANTIFIZIERUNG DES
ENTRAINMENTS IM VENTILNAHEN BEREICH 57 6.5 ZEITAUFGELOESTER
KRAFTSTOFFMASSENSTROM 62 INHALTSVERZEICHNIS 7 VERGLEICH ZWISCHEN 3D-CFD
SIMULATION UND EXPERIMENTELLEN DATEN . 67 7.1 RANDBEDINGUNGEN UND
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70 7.3 QUANTITATIVER VERGLEICH 73 8 3D-CFD SIMULATION DER GEMISCHBILDUNG
UNTER MOTORISCHEN RANDBE- DINGUNGEN 87 8.1 SIMULATIONSPARAMETER 87 8.2
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8.3 GUETE DER GLOBALEN GEMISCHEIGENSCHAFTEN 91 8.4 ERGEBNISSE FUER DEN
BASISBETRIEBSPUNKT UND VARIATION DES ANSTEUER- ENDES 93 8.5 VARIATION
DER KRAFTSTOFFAUSTRITTSGESCHWINDIGKEIT 99 8.6 VARIATION DES STATISCHEN
DURCHFLUSSES 103 8.7 EINLOCHVENTIL 106 9 THERMODYNAMISCHE SIMULATION DER
GEMISCHBILDUNG UNTER MOTORISCHEN RANDBEDINGUNGEN 111 9.1 VERGLEICH DES
SPRAYMODELLS MIT ERGEBNISSEN DER 3D-CFD-SIMULATION 111 9.2 VERGLEICH DES
SPRAYMODELLS MIT ERGEBNISSEN AUS DEM TRANSPARENTMO- TOR 124 9.3 NUTZEN
FUER DIE ARBEITSPROZESSRECHNUNG 125 9.4 SCHLUSSBETRACHTUNG 129 10
ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK 131 LITERATURVERZEICHNIS 135 A
HOCHDRUCK-/HOCHTEMPERATURKAMMER 143 A.1 GEOMETRIE 143 A.2 SPUELSTROEMMUNG
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