Analyse von Brennraumströmung, Gemischbildung und Verbrennung am Transparentmotor mit Benzindirekteinspritzung und strahlgeführtem Brennverfahren:
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Aachen
Shaker
2011
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INHALTSVERZEICHNIS
DANKSAGUNG I
SYMBOLVERZEICHNIS V
ABBILDUNGSVERZEICHNIS XIV
TABELLENVERZEICHNIS XV
KURZZUSAMMENFASSUNG XVII
1 EINFUEHRUNG 1
1.1 EINLEITUNG 1
1.2 STAND DER FORSCHUNG UND MOTIVATION ZUR ARBEIT 1
1.3 ZIEL DER ARBEIT 4
1.4 GLIEDERUNG DER ARBEIT 5
2 GRUNDLAGEN 7
2.1 BENZINDIREKTEINSPRITZUNG 7
2.2 MOTORISCHE PROZESSE 10
2.2.1 STROEMUNG IM BRENNRAUM 10
2.2.2 GEMISCHBILDUNG BEI DER BENZINDIREKTEINSPRITZUNG 13
2.2.3 VERBRENNUNG 15
2.2.4 SCHADSTOFFENTSTEHUNG BEI OTTOMOREN 17
3 VERSUCHSTRAEGER TRANSPARENTMOTOR 21
3.1 AUFBAU UND TECHNISCHE DATEN 21
3.2 UNTERSCHIEDE TRANSPARENTMOTOR - VOLLMOTOR 24
4 EXPERIMENTELLE METHODEN 27
4.1 LASEROPTISCHE MESSTECHNIKEN ZUR ANALYSE MOTORISCHER PROZESSE . . ..
27
4.1.1 METHODEN ZUR ANALYSE MOTORISCHER STROEMUNGSPROZESSE 29
4.1.2 ANALYSE DER OTTOMOTORISCHEN GEMISCHBILDUNG 30
4.1.3 OPTISCHE ANALYSE DER OTTOMOTORISCHEN VERBRENNUNG 32
BIBLIOGRAFISCHE INFORMATIONEN HTTP://D-NB.INFO/101379768X
DIGITALISIERT DURCH
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INHALTSVERZEICHNIS
4.2 ANALYSE DER BRENNRAUMSTROEMUNG MIT PARTICLE IMAGE VELOCIMETRY . . ..
34 4.2.1 PARTIKEL 34
4.2.2 LICHTQUELLE UND STRAHLFORMUNG 39
4.2.3 DETEKTION 40
4.2.4 BILDAUFBEREITUNG UND BERECHUNG DES VEKTORFELDES 42
4.2.5 POST-PROCESSING 45
4.2.6 QUANTITATIVE ANALYSE DER BRENNRAUMSTROEMUNG 46
4.2.7 VERSUCHSAUFBAU FUER PIV-MESSUNGEN 49
4.3 GEMISCHBILDUNGSANALYSE MIT LASERINDUZIERTER FLUORESZENZ 51 4.3.1
PHOTOPHYSIKALISCHE EIGENSCHAFTEN DER TRACER 55
4.3.2 TRAEGERKRAFTSTOFFE 62
4.3.3 TEMPERATURBESTIMMUNG MIT DER ZWEIFARBEN-THERMOMETRIE . . .. 64
4.3.4 SPEKTRALE ANALYSE DER TRACER IM MOTOR 65
4.3.5 MESSAUFBAU ZWEIFARBEN-THERMOMETRIE 69
4.4 VERBRENNUNGSDIAGNOSTIK 71
4.4.1 CHEMILUMINESZENZ DES OH-RADIKALS 71
4.4.2 PLANARE LASERINDUZIERTE FLUORESZENZ DES OH-RADIKALS 77 4.5
DRUCKVERLAUFSANALYSE 86
4.5.1 DRUCKVERLAUFSANALYSE UND BRENNVERLAUFSBERECHNUNG 86 4.5.2 EINFLUSS
VON WANDWAERME UND FEUERSTEGHOEHE AUF DAS VERBREN- NUNGSVERHALTEN 89
5 ERGEBNISSE UND DISKUSSION 99
5.1 ANALYSE DER BRENNRAUMSTROEMUNG 99
5.1.1 STANDARD PARTICLE IMAGE VELOCIMETRY 99
5.1.2 TIME RESOLVED PARTICLE IMAGE VELOCIMETRY 102
5.2 GRUNDLAGENUNTERSUCHUNGEN ZUR GEMISCHBILDUNGSANALYSE MIT LIF . . ..
113 5.2.1 SPEKTROSKOPISCHE ANALYSE DER LIF-TRACER 113
5.2.2 ZWEIFARBEN-THERMOMETRIE 126
5.3 VERBRENNUNGSDIAGNOSTIK 129
5.3.1 CHEMILUMINESZENZ DES OH-RADIKALS 129
5.3.2 PLANARE LASERINDUZIERTE FLUORESZENZ DES OH-RADIKALS 136 5.3.3
ZUSAMMENFASSUNG DER OPTISCHEN VERBRENNUNGSANALYSE 142 5.4 KORRELATIONEN
ZWISCHEN DEN MOTORISCHEN PROZESSEN 144
5.4.1 KORRELATION FLAMMENAUSBREITUNG - DRUCKVERLAUFSANALYSE 144
5.4.2 KORRELATION BRENNRAUMSTROEMUNG - VERBRENNUNG 148
6 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK 151
LITERATURVERZEICHNIS 155
IV
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