Modeling of ignition and soot formation in lifted Diesel sprays
Final Report Abstract
Es hat sich herausgestellt, dass das G-MRIF Modell sowohl mit den experimentellen Daten der Aachener Gruppe als auch mit den Daten der SNL eine nachvollziehbare Übereinstimmung der Ergebnisse zeigt. Darüber hinaus wurde veranschaulicht, dass in Spraykammern dic Rußproduktion/- oxidation eine deutliche Abhängigkeit von der Einspritzrate aufweist. Die vorgestellten Ratenprofile weisen über die Brennzeit Unterscliiede bezüglich der Rußbildung und -oxidation auf. Die r2-Rate (special profile one) liefert die niedrigsten Rußemissionen. Insbesondere die gute Lufterfassung in der zweiten Hälfte der untersuchten Brennzeit kennzeichnet das, Profil r2 und ist verantwortlich für den niedrigen Partikelausstoss. Die abfallenden Einspritzraten rl und r3 erzeugen Rußemissionen auf vergleichbarem Niveau. Sie liegen aber höher als die Partikelemissionen des r2 Profils. Der Standardfall rO emittiert fast 60% weniger Ruß als die Rate mit konstantem Druckanstieg r4, weshalb ihr Einsatz zu keiner Verbesserung des Verbrennungsprozesses führt. Jedoch sind die Rußennssionswerte der Profile rl, r2 und r3 unter dem Niveau des Standardfalls, so dass Hinweise vorliegen, Partikelemissionen durch die Anpassung von Einspritzraten weiter minimieren zu können. Es erscheint deshalb lohnenswert weiteren Aufwand in Form von Experimenten mit Rate Shaping Injektoren zu legen, um die Simulationsergebnisse zu validieren. Nach erfolgreichen Tests des G-MRIF Modells kann es auch auf komplexere Geometrien angewendet werden. Hier sind Spray-Wand und Spray-Spray- Wand Fälle denkbar.
Publications
- C. Pauls., G. Grünefeld, S. Vogel, and N. Peters, Combined Simulations and OH-Chemiluminescence Measurements ofthe Combustion Process using different Fuels under Diesel-Engine like conditions, SAE 2007-01-0020, SAE 2007 Transactions Journal of fuels and Lubricants
- S. Vogel , C. Hasse, J. Gronki, S; Anderson, N. Peters, J. Wolfrum, and C. Schulz, Numerical simulation and laser-based imaging of mixture formation, ignition, and soot formation in a diesel spray, 30th International Symposium of Combustion, Proceedings of the Combustion Institute, Volume 30, 2029- 2036, 2004
