Fabian Köpple stellt einen durchgängigen Ansatz zur 3D-Berechnung der innermotorischen Vorgänge in Ottomotoren mit Direkteinspritzung vor. Dabei konnte er zeigen, dass unter Verwendung des erarbeiteten Modellierungskonzeptes die Auswirkungen verschiedener, die Gemischbildung und Verbrennung beeinflussender Parameter auf die Rußemissionen bewertet werden können. Da die verzögerte Verdunstung des an der Wand abgelagerten Kraftstoffs eine wesentliche Quelle der Rußemissionen ist, war die besondere Berücksichtigung der Modellierung der Spray-Wand-Interaktion ein wichtiger Aspekt dieser Dissertation. Insbesondere die Oberflächentemperatur des Kolbens hat dabei einen wichtigen Einfluss auf die Spray-Wand-Interaktion, weshalb der Autor Oberflächentemperaturmessungen auf dem Kolben eines Einzylinderaggregats durchführte. Insgesamt konnte durch den hier vorgestellten Ansatz die Prognose der Partikelemissionen mittels der numerischen Simulation deutlich verbessert werden.
Aktualisiert: 2023-07-02
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Fabian Köpple stellt einen durchgängigen Ansatz zur 3D-Berechnung der innermotorischen Vorgänge in Ottomotoren mit Direkteinspritzung vor. Dabei konnte er zeigen, dass unter Verwendung des erarbeiteten Modellierungskonzeptes die Auswirkungen verschiedener, die Gemischbildung und Verbrennung beeinflussender Parameter auf die Rußemissionen bewertet werden können. Da die verzögerte Verdunstung des an der Wand abgelagerten Kraftstoffs eine wesentliche Quelle der Rußemissionen ist, war die besondere Berücksichtigung der Modellierung der Spray-Wand-Interaktion ein wichtiger Aspekt dieser Dissertation. Insbesondere die Oberflächentemperatur des Kolbens hat dabei einen wichtigen Einfluss auf die Spray-Wand-Interaktion, weshalb der Autor Oberflächentemperaturmessungen auf dem Kolben eines Einzylinderaggregats durchführte. Insgesamt konnte durch den hier vorgestellten Ansatz die Prognose der Partikelemissionen mittels der numerischen Simulation deutlich verbessert werden.
Aktualisiert: 2023-07-02
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Fabian Köpple stellt einen durchgängigen Ansatz zur 3D-Berechnung der innermotorischen Vorgänge in Ottomotoren mit Direkteinspritzung vor. Dabei konnte er zeigen, dass unter Verwendung des erarbeiteten Modellierungskonzeptes die Auswirkungen verschiedener, die Gemischbildung und Verbrennung beeinflussender Parameter auf die Rußemissionen bewertet werden können. Da die verzögerte Verdunstung des an der Wand abgelagerten Kraftstoffs eine wesentliche Quelle der Rußemissionen ist, war die besondere Berücksichtigung der Modellierung der Spray-Wand-Interaktion ein wichtiger Aspekt dieser Dissertation. Insbesondere die Oberflächentemperatur des Kolbens hat dabei einen wichtigen Einfluss auf die Spray-Wand-Interaktion, weshalb der Autor Oberflächentemperaturmessungen auf dem Kolben eines Einzylinderaggregats durchführte. Insgesamt konnte durch den hier vorgestellten Ansatz die Prognose der Partikelemissionen mittels der numerischen Simulation deutlich verbessert werden.
Aktualisiert: 2023-07-02
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Fabian Köpple stellt einen durchgängigen Ansatz zur 3D-Berechnung der innermotorischen Vorgänge in Ottomotoren mit Direkteinspritzung vor. Dabei konnte er zeigen, dass unter Verwendung des erarbeiteten Modellierungskonzeptes die Auswirkungen verschiedener, die Gemischbildung und Verbrennung beeinflussender Parameter auf die Rußemissionen bewertet werden können. Da die verzögerte Verdunstung des an der Wand abgelagerten Kraftstoffs eine wesentliche Quelle der Rußemissionen ist, war die besondere Berücksichtigung der Modellierung der Spray-Wand-Interaktion ein wichtiger Aspekt dieser Dissertation. Insbesondere die Oberflächentemperatur des Kolbens hat dabei einen wichtigen Einfluss auf die Spray-Wand-Interaktion, weshalb der Autor Oberflächentemperaturmessungen auf dem Kolben eines Einzylinderaggregats durchführte. Insgesamt konnte durch den hier vorgestellten Ansatz die Prognose der Partikelemissionen mittels der numerischen Simulation deutlich verbessert werden.
Aktualisiert: 2023-04-02
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Diese Arbeit ermöglicht umfangreiche Einblicke in die Betriebszustände der Turbinenstufe von Abgasturboladern unter pulsierender Gasströmung. Aufbauend auf einer Literaturanalyse und der Vorstellung der Methodik für die genutzte Software, erfolgt die Herleitung der Randbedingungen der numerischen Simulationen. Auf Basis von 3D CFD - Studien werden wichtige Aspekte zu den Turbinenbetriebsbereichen und den, über der Gaspulsation veränderlichen, Charakteristika der Strömung durch die Turbinenstufe gezeigt.
Basierend auf den gewonnenen Erkenntnissen wird dann eine Optimierung der Turbinenstufe mit Hilfe numerischer Simulationssoftware vorgenommen. Erstmals wird eine Methodik für die Identifikation von den unter Abgaspulsation relevanten Turbinenbetriebsbereichen vorgestellt, die eine gezielte Steigerung des effektiven Turbinenwirkungsgrades ermöglicht. Auf Basis der erarbeiteten Methodik, wird eine vorhandene Referenzturbinenstufe für den Betrieb unter pulsierender Abgasströmung optimiert.
Ein neuartiger Pulsationsprüfstand wird genutzt, um das Optimierungsergebnis unter stationärer - und pulsierender Gasströmung experimentell nachzuweisen.
Aktualisiert: 2021-12-20
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Diese Arbeit stellt sich zur Aufgabe, das Berechnen von Verdichterkennfeldern in einen automatischen Prozess zu überführen und so das Ermitteln von Kennfeldern von Leerlaufdrehzahl bis zu Drehzahlen größer als die Auslegungsdrehzahl zu ermöglichen. Dabei erfolgt das Berechnen einzelner Drehzahllinien durch das Lösen von verschiedenen Optimierungs- und Nullstellen-Such-Problemen, bei denen Pumpen, Sperren und der max. Wirkungsgrad ermittelt werden. Für Berechnungen von Teillastzuständen werden variable Statoren automatisch rotiert und entsprechende Netze angepasst. Dabei werden Teilspalte sowie Netzzellen-Anzahlen analytisch nachgeführt und Netzqualitäts-beeinflussende Parameter durch Lösen eines Optimierungsproblems eingestellt. Diese Netze werden mit einer geeigneten Startlösung initialisiert, wofür zum Beispiel sogenannte quasi-zweidimensionale Berechnungen und Interpolationsalgorithmen auf Grundlage von Verfahren zur orthogonalen Zerlegung von Matrizen verwendet werden. Anschließende Strömungssimulationen werden von einer Konvergenzkontrolle begleitet, welche die Berechnung abbricht, sobald physikalische Größen wie Wirkungsgrad oder Totaldruckverhältnis konvergiert sind. Mit diesem Prozess werden erfolgreich Drehzahllinien eines 4,5-stufigen Hochdruckverdichters von Leerlaufdrehzahl bis zu 102,5\% der Auslegungsdrehzahl berechnet. Die Betriebspunktanalyse des gewonnenen Prozesses wird abschließend dahingehend erweitert, dass die Rotorgeometrie an den jeweiligen Lastzustand angepasst wird.
Aktualisiert: 2020-12-08
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Fabian Köpple stellt einen durchgängigen Ansatz zur 3D-Berechnung der innermotorischen Vorgänge in Ottomotoren mit Direkteinspritzung vor. Dabei konnte er zeigen, dass unter Verwendung des erarbeiteten Modellierungskonzeptes die Auswirkungen verschiedener, die Gemischbildung und Verbrennung beeinflussender Parameter auf die Rußemissionen bewertet werden können. Da die verzögerte Verdunstung des an der Wand abgelagerten Kraftstoffs eine wesentliche Quelle der Rußemissionen ist, war die besondere Berücksichtigung der Modellierung der Spray-Wand-Interaktion ein wichtiger Aspekt dieser Dissertation. Insbesondere die Oberflächentemperatur des Kolbens hat dabei einen wichtigen Einfluss auf die Spray-Wand-Interaktion, weshalb der Autor Oberflächentemperaturmessungen auf dem Kolben eines Einzylinderaggregats durchführte. Insgesamt konnte durch den hier vorgestellten Ansatz die Prognose der Partikelemissionen mittels der numerischen Simulation deutlich verbessert werden.
Aktualisiert: 2023-04-04
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