Simulationsbasierte Potenzialanalyse von innovativen Vorturbolader-Abgasnachbehandlungskonzepten:
Gespeichert in:
| 1. Verfasser: | |
|---|---|
| Format: | Abschlussarbeit Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Düren
Shaker
2021
|
| Schriftenreihe: | Schriftenreihe des Instituts für Verbrennungskraftmaschinen und Fahrzeugantriebe
22 |
| Schlagworte: | |
| Online-Zugang: | Inhaltsverzeichnis |
| Beschreibung: | xxxviii, 197 Seiten 122 Illustrationen 21 cm x 14.8 cm, 353 g |
| ISBN: | 9783844082234 3844082239 |
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| adam_text | Schriftenreihe des Instituts für Verbrennungskraftmaschinen und
Fahrzeugantriebe
Band 22
Daniel Tobias Knaf
Simwiztionsbasierte Potenzialanalyse von innovativen
Vorturbolader-Abgasnachbehandlungskonzepten
D 17 (Diss TU Darmstadt)
Shaker Verlag
Düren 2021
Inhaltsverzeichnis
Abbildungsverzeichnis eeeseeneseeessenssnenssnensssonssnunsnsnnsssnenssonssonnsnonansesssaressnen xvü
Tabellenverzeichnis ensecessenennenenserenuntersnersnnsennnnnnssnnenenennsnnssnnessnesnensaseensorern xxix
Formelverzeichnis enenensenensnessnsnsennnoonensenennnnasssesenensessssensossssennnonnenasnssnsssnunnne xxxi
AD Ure TS VerZO@I Chis cecccccececcecceneesteseeceseecusaeedseseseesaoaeaasseseserseseseaseanseenees xxxiii
vos cer Formelzeichen und Indizes erserenseresenneenenensnnsnenesnesnnsarenannen XXXV
VA asseeeeeeteeeesssseeneeaeeaseeeucesveveasasauseaeuaanaraeaeaeaeaeesesensnenasenessesunsussuseneseees 1
VOM annnensanensnenuneensenssernsnsnntnnstsnntenanssnsnnnsrrsernsnnnsnnssnnsennansarssnsasssnnsnnene 1
Iserzung und Vorgehen nenenseeneassssnensnennnsannsneenuersnensennserannnnsrnnnntnee 2
sirnchandlungssysteme eenensesaunsenenununnennsnonennonannonuenennennonsonsonanesnonene 4
unelmotorische Schadstoffentstehung nsesenseesrsnennenennnnnensnennnne 4
22 EmissionsgesetzgeDung eeeesenesesnesenssnenssnnnnnrensnanansnnnaoerse s
2 5 Systemkomponenten vnneeneseenenennensenennssnnnnnnnsennnsenansnsnnennannnsnnnnnnennessnsnnsnsan 6
231 Abgaskrümmer ueeesssessessnsussnunuunessnnsnnnensersnünsnensnussnüssnnnsunssnessnensnensann 6
232 Abgasturbolader esesesesseneennnnnnnnennsnsensenansennnnnnnnenenensnnnsesnnnenerennnnn 8
233 Katalysator- und Partikelfilterkomponenten neseserseensenseesssennenunnansnnen 9
234 Anordnung der Abgasnachbehandlungskomponenten 13
2 4 Anhebung des Temperaturniveaus im Abgasstrang eneeenseenneneneneenennn 15
24] Aktive Maßnahmen ureenenesoennennennensossorsornnnannnennnosnsnnenonsonsnnannnane 16
242 Übersicht passiver Maßnahmen neennenenenennnnnnennennenennenseneenenn 16
243 Abgasnachbehandlung in Vorturbolader-Anordnung nne: 17
3 Grundlagen fiir die Simulation von Abgasnachbehandlungssystemen 22
3 1 Turbulente Abgasströmung uussesuenensesensuneenenurnunnansnnossenanannnnnnnnnensonanone 22
3 2 Aufbereitung von Harnstoff-Wasser-Lösung im SCR-Modul «een 24
321 Dosierung von Harnstoff-Wasser-Lösung uueesesassessnssenunnennnnnnannnnenenene 25
322_ Tropfen-Gas-Interaktion uusssenesssnnsnonnenneonsannonnesnnnnsnennennesnnonsssennennnnen 25
323 Tropfen-Wand-Interaktion nsenensssrstenenannnnnnosnnnanonnsesnenssersenenansunnen 27
324 _Wandfilm und feste Folgeprodukte unessceemeanseaeennnsnnensasnsonnnnnnnnnenene 32
xiii
4 Modellansätze und Validierungsmethoden
41 Methodisches Vorgehen
4 2 Randbedingungen
5 Entwurf eines SCR-Moduls vor dem Abgasturbolader
xiv
Beschreibung des dieselmotorischen Basisantriebsstrangn 3
Ableitung der Vorturbolader-Randbedingungen
Messung der HWL-Tropfengrößenverteilung -
CFD-Modellierung der Vorturbolader-Abgasnachbehandluny
Definition und Behandlung der numerischen Systemgrené«i
Allgemeine Parameter und Einstellungen
Beschreibung der HWL-Dosierung eeeeeenenn
Tropfenbehandlung und Tropfen-Gas-Interaktion
Tropfen-Wand-Behandlung eneeeneenenenen een
Modellierung der Katalysatoren
Auswertungs- und Visualisierungsmethoden
Experimentelle Versuchsmethoden nennen
Versuchsaufbau am Motorenprüfstand
Versuchsaufbau am Heißgaserzeuger-Prüfstand
Vorturbolader-Abgasnachbehandlung
Definition der Systemvarianten und Anforderungen
Bauraumintegration
HWL-Aufbereitungskonzept
CFD-Analyse des SCR-Moduls unter konstanten Randbedingungen
Simulationsmodell
Stationäres Geschwindigkeitsfeld
Temperaturverteilung im SCR-Modul
HWL-Aufbereitung und Reduktionsmittelvermischung
Systemanalyse und Validierung durch experimentelle Methoden
Prototypen und M ellen
Thermisches Systemverhalten
533 Wandabkühlung bei HWL-Beaufschlagung neenenesennen 92
534 Reduktionsmittelgleichverteilung am SCR-Katalysator een 97
5 4 Zwischenfazit und Ableitung von Maßnahmen 100
6 Poienzialanalyse eines Krümmer-Injektions-Moduls zsesnenenenunesunnresnenn 103
a integration eines SCR-Moduls in den Abgaskrümmer nnneennen 103
Erweitertes Simulationsmodell uuneesneeesnuesnneanesnneennerannnnsnsnnnnansanae 103
Analyse und Bewertung der transienten Modelleingangsdaten 106
Krummerspezifische Anforderungen seesnennernneenenennennnnnnrennsanenannn 110
Evolution des Krümmer-Injektions-Moduls u uceeennesseesnnnennenennerennen 111
Parameter der optimierten Konzeptgeometrie u nereeneesennunsessenannnen 118
5 Stationäre Systemanalyse und -bewertung mit CFD-Methoden 121
Holt Gasströmung und Bauteile ersenssanuensunenuensnensnnenunnensnennanen 121
622 HWL-Aufbereitung nnensnsersnennnsnnnenennornnnnnersnnnenranenssnnennnnnnnensnnnnsenanse 129
623 Reduktionsmittel eueeesessennesnerssenensanennnnurenenensnenensennnsnnnnnnnenennn 133
624 Vergrößerung des Mischrohrspalts ueeeesesenessesnnssensennnsenssnnennennenen 136
625 Einfluss der Stromungspulsation auf die HWL-Aufbereitung 138
626 Einfluss der numerischen Zeitschrittweite ueennneneenenesnenneneenennennene 143
6 3 Systemanalyse und Validierung durch experimentelle Methoden 148
631 Prototypen und Messstellen u0c200nsannensnssenensennnnanntensnennonnannnnne 148
632 Kalt durchströmter Prototyp nesersosnesnessorsorsornorsornneonsnnrnnnnsrsneenen 149
633 Thermische Untersuchung uneanesnesnersnenennnennnsnennnsnenennnnennenonnsornnr 152
634_ Reduktionsmittelverteilung über den SCR-Katalysatorquerschnitt 161
635 Transiente thermische Analyse des SCR-Moduls unennsenennseenenn 165
6 4 Methodenbewertung und Konzeptpotenziale nenessennessssenennnennenennnnn 169
7 Zusammenfassung und Ausblick 171
Literaturverzeichnis 175
Anhang 195
Veröffentlichungen und Konferenzbeiträge im Rahmen dieser Arbeit 197
|
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Schriftenreihe des Instituts für Verbrennungskraftmaschinen und
Fahrzeugantriebe
Band 22
Daniel Tobias Knaf
Simwiztionsbasierte Potenzialanalyse von innovativen
Vorturbolader-Abgasnachbehandlungskonzepten
D 17 (Diss TU Darmstadt)
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Düren 2021
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