Motorische Verdampfung komplexer Kraftstoffgemische mit biogenen Anteilen
 
Laufzeit: 01.02.2016 - 31.01.2019
Vorhaben-Nr. 19028 N
 
Forschungsvereinigung:
Forschungsvereinigung Verbrennungskraftmaschinen e.V. - FVV
Lyoner Straße 18 Tel.: +49 69 6603-1681
D-60528 Frankfurt am Main E-Mail: info@fvv-net.de
  www.fvv-net.de
 
Forschungseinrichtungen
TU Bergakademie Freiberg, Institut für Energieverfahrenstechnik und Chemieingenieurwesen Professur für Numerische Thermofluiddynamik 
Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg, Department Chemie- und Bioingenieurwesen Lehrstuhl für Technische Thermodynamik  
Technische Universität Darmstadt, Fachgebiet Simulation reaktiver Thermo-Fluid Systeme   
 
Vorhabenbeschreibung:
Biokraftstoffe mit sehr guter CO2-Bilanz sind eines der Schlüsselthemen zukünftiger Mobilität. Durch variierende Zumischungsraten und weltweit unterschiedliche Verbrauchs- und Emissionsgesetzgebungen ist die Komplexität und Variantenanzahl in der Entwicklung motorischer Brennverfahren in den letzten Jahren dramatisch angestiegen. Um dieser Herausforderung bei stetig kürzer werdenden Entwicklungszyklen zu begegnen, werden verstärkt numerische Simulationen der motorischen Einspritz-, Verdampfungs- und Verbrennungsprozesse bei OEMs und KMUs insbesondere in der frühen Entwicklungsphase eingesetzt. Die Verlässlichkeit der Simulationsaussagen hängt dabei maßgeblich von den verwendeten physikalischen Modellen ab. Gerade für Biokraftstoffmischungen konnte in neueren Arbeiten gezeigt werden, dass sowohl in der Modellierung der Thermodynamik als auch der tropfeninternen Diffusionsprozesse erheblicher Handlungsbedarf besteht. Die Lösung erfordert eine enge Verknüpfung von Numerik und Experiment mit dem Ziel, Modelle und Surrogate für die Verdampfung von Biokraftstoffgemischen zu entwickeln und für die CFD-Implementierung zur Verfügung zu stellen. Zunächst werden thermodynamische Daten/Modelle in einen Tropfenlöser integriert (AP1). Diffusionskoeffizienten werden mittels Dynamischer Lichtstreuung (AP2) und Konzentrationsprofile mit Ramanspektroskopie (AP3) bestimmt. Mit dem erweiterten und validierten Tropfenlöser erfolgt in AP4 die Entwicklung von realitätsnahen Ersatzkraftstoffen für die CFD. AP5 (CFD Bereitstellung) und AP6 (Dokumentation) sind für den Ergebnistransfer in die Wissenschaft und die industrielle Anwendung vorgesehen. Durch die Mitwirkung von Code-Herstellern im PA und gemeinsame Workshops ist ein direkter Transfer in die industrielle Anwendung, auch in andere Bereiche wie die chemische Industrie, sichergestellt. Insbesondere KMU im Bereich der Simulation und der Mess- und Prüfstandstechnik können so direkt von den erzielten Ergebnissen profitieren.
 
 
Weitere Informationen und den Schlussbericht zum Projekt erhalten Sie bei der AiF-Forschungsvereinigung: Forschungsvereinigung Verbrennungskraftmaschinen e.V. - FVV
 
AiF Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen „Otto von Guericke“ e. V.
Bayenthalgürtel 23 | 50968 Köln | Tel.: +49 221 37680-0 |Fax: +49 221 37680-27 | E-Mail: info@aif.de | http//:www.aif.de
Bild: fotolia.com/©Frank Rohde