Numerische Simulation der Benzinselbstzündung
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Beschreibung
Gegenstand der vorliegenden Arbeit ist die Entwicklung eines Verfahrens zur numerischen Simulation der Benzinselbstzündung. Neben der Berechnung nicht reagierender Strömungen mit bewegten und unbewegten Rechengittern wird eine pilotierte Methan-Luft-Strahlflamme simuliert. Darüber hinaus gibt die Arbeit einen Ausblick auf die Behandlung eines seriennahen Einzylinder-4-Takt-Ottomotors mit Direkteinspritzung im Betrieb mit Selbstzündung. Das entwickelte numerische Verfahren basiert auf einer zeitaufgelösten, dreidimensionalen Beschreibung der Gas- und der dispersen Phase mittels des ALE-Schemas im Kontext der Grobstruktursimulation. Der vorhandene Lösungsalgorithmus Kiva wurde zusätzlich zur Grobstruktursimulation mit dem Transport passiver und reagierender Skalare erweitert. Die chemischen Reaktionen werden mithilfe des FGM- oder des PV-Modells beschrieben. Das FGM-Modell bietet die Möglichkeit, nicht vorgemischte Flammen abzubilden, wohingegen das PV-Modell bei der Abbildung der Selbstzündprozesse zum Tragen kommt. Die aus den Untersuchungen hervorgehenden Ergebnisse stützen die Annahme, dass die Grobstruktursimulation ein hohes Potential zur Vorhersage innermotorischer Prozesse besitzt.
Autor*in
Thomas Breitenberger
Themen in »Numerische Simulation der Benzinselbstzündung«
4-Takt-Ottomotor CFD Einspritzung FGM Flamelet Generated Manifold KIVA LES Large Eddy Simulation Selbstzündung Strömungssimulation Turbulenz bewegte Rechengitter komplexe Rechengitter nicht-vorgemischte Verbrennung tabellierte Chemie