CFD-Simulation der Zündung und Verbrennung in einem vorkammergezündeten Großgasmotor:
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| Format: | Thesis Book |
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| Published: |
München
Verl. Dr. Hut
2011
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| Edition: | 1. Aufl. |
| Series: | Energietechnik
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INHALTSVERZEICHNIS
1 EINLEITUNG 1
1.1 GESCHICHTLICHER UEBERBLICK 1
1.2 BRENNVERFAHREN IM GASMOTOR 2
1.2.1 STOECHIOMETRISCHE VERBRENNUNG 2
1.2.2 MAGERVERBRENNUNG 2
1.3 MAGERE ZUENDKONZEPTE 3
1.3.1 DIESEL - GASMOTOR 3
1.3.2 UNGETEILTER BRENNRAUM 5
1.3.3 GETEILTER BRENNRAUM 6
1.3.4 PGI - VERFAHREN 7
2 STAND DES WISSENS UND PROBLEMSTELLUNG 9
2.1 LITERATURRECHERCHE 9
2.2 ZIELSETZUNG DER ARBEIT 13
3 GRUNDLAGEN 15
3.1 KENNGROESSEN TURBULENTER STROEMUNGEN 15
3.2 VERBRENNUNG 19
3.2.1 ALLGEMEINE BRUTTOREAKTIONSGLEICHUNG 19
3.2.2 REAKTIONSKINETIK 20
3.2.3 KONSTANTDRUCKREAKTOR 21
3.2.4 ZUENDVERZUGSZEIT 23
3.2.4.1 DETAILLIERTE BERECHNUNG 25
3.2.4.2 KORRELATIONEN 28
3.2.5 LAMINARE FLAMMENGESCHWINDIGKEIT 30
3.2.5.1 THERMISCHER ANSATZ 30
3.2.5.2 DETAILLIERTER ANSATZ 33
I
BIBLIOGRAFISCHE INFORMATIONEN HTTP://D-NB.INFO/1014217512
DIGITALISIERT DURCH
IMAGE 2
INHALTSVERZEICHNIS
3.2.5.3 KORRELATIONEN 34
3.2.6 ZUENDGRENZEN 39
3.3 TURBULENZ - CHEMIE - INTERAKTION 41
3.3.1 KENNZAHLEN 41
3.3.2 BORGHI - DIAGRAMM 41
3.3.3 TURBULENTE BRENNGESCHWINDIGKEIT 44
3.3.4 TURBULENTES FLAMMENLOESCHEN 46
3.4 ERHALTUNGSGLEICHUNGEN 50
3.4.1 NAVIER - STOKES - GLEICHUNGEN 50
3.4.2 SPEZIESTRANSPORTGLEICHUNG 51
3.4.3 ENERGIEERHALTUNG 52
3.4.4 TUERBULENZMODELLIERUNG 54
3.4.4.1 DIREKTE NUMERISCHE SIMULATION (DNS) 54 3.4.4.2
GROBSTRUKTURSIMULATION (LES) 54
3.4.4.3 STATISTISCH GEMITTELTE SIMULATION (URANS) . .. 55 3.4.5
MISCHUNGSBRUCH 60
3.4.6 VERBRENNUNGSFORTSCHRITTSVARIABLE 61
3.4.7 REAKTIONSQUELLTERM 61
3.4.7.1 ARRHENIUSANSATZ 62
3.4.7.2 EDDY BREAK-UP MODELL (EBU) 63
3.4.7.3 SCHMID - MODELL 64
3.4.7.4 TURBULENT FLAME CLOSURE (TFC) 66
3.4.7.5 HYBRID - MODELL 67
3.4.8 ZUENDINDIKATOR 69
3.4.8.1 TRANSPORTGLEICHUNG 69
3.4.8.2 AUSWIRKUNG AUF DAS CHEMISCHE ZEITMASS 71
VERSUCHSTRAEGER UND MESSVERFAHREN 75
4.1 VOLLMOTOR 75
4.2 DYNAMISCHE ZELLE 76
4.3 EINHUBTRIEBWERK 78
SIMULATIONSMODELL 81
5.1 NUMERISCHE METHODE 81
5.2 VERNETZUNG 82
II
IMAGE 3
INHALTSVERZEICHNIS
5.3 RANDBEDINGUNGEN 82
5.3.1 KOMPRESSION 83
5.3.2 PILOTGASEINBLASUNG 85
5.3.3 ZUENDUNG 86
5.3.4 VERBRENNUNG 88
6 MODELLVALIDIERUNG UND ERGEBNISSE 91
6.1 EINHUBTRIEBWERK 91
6.1.1 KOMPRESSION UND PILOTGASEINBLASUNG 91
6.1.2 VORKAMMERVERBRENNUNG 94
6.1.3 HAUPTKAMMERVERBRENNUNG 100
6.2 DYNAMISCHE ZELLE 106
6.2.1 KOMPRESSION UND PILOTGASEINBLASUNG 108
6.2.2 VORKAMMERVERBRENNUNG 110
6.2.3 HAUPTKAMMERVERBRENNUNG 116
6.3 VOLLMOTOR 121
6.3.1 KOMPRESSION UND PILOTGASEINBLASUNG 121
6.3.2 VORKAMMERVERBRENNUNG 123
6.3.3 HAUPTKAMMERVERBRENNUNG 128
6.3.4 BETRIEBSCHARAKTERISTIK 131
7 ZUSAMMENFASSUNG 137
LITERATURVERZEICHNIS 139
A ANHANG 153
A.1 ZUENDVERZUGSZEITEN 153
A.2 LAMINARE BRENNGESCHWINDIGKEITEN 154
A.3 SHVAB-ZELDOVICH-FORM 156
A.4 BESTIMMUNG DER SPEZIESMASSENBRUECHE Y K AUS / UND C 158 A.5 MAXIMAL
MOEGLICHE VARIANZ DER FORTSCHRITTSVARIABLEN 160 A.6 KPP-THEOREM 161
A.7 MASSENSTROM IN DIE DYNAMISCHE ZELLE 163
A.8 DYNAMISCHE VISKOSITAET EINER GASMISCHUNG 166
A.9 SIMULATIONSERGEBNISSE EINHUBTRIEBWERK 168
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