Berechnung der Verbrennung in schwerölbetriebenen Großdieselmotoren

Schwerölbetriebene Großdieselmotoren unterliegen strengen Emissionsvorschriften, deren Anforderungen in Zukunft weiter steigen. Zur Unterstützung des Entwicklungsprozesses hinsichtlich emissionsärmerer und wirtschaftlicherer Motoren nimmt daher die dreidimensionale Verbrennungssimulation einen großen Stellenwert ein. Da die Entwicklung kommerziell verfügbarer CFD-Simulationsprogramme sehr stark von der Automobilindustrie vorangetrieben wird, sind die daraus resultierenden Simulationsmodelle in der Regel für schnelllaufende Dieselmotoren konzipiert und validiert. Im Rahmen dieser Arbeit wurde versucht, das CFD-Simulationsprogramm KIVA3V an die Besonderheiten schwerölbetriebener Großdieselmotoren anzupassen. Schwerpunkt der Arbeit bildete die Entwicklung eines Kraftstoffmodells, das die große Bandbreite mariner Kraftstoffeigenschaften abbilden kann. Die Modelle für Sprayaufbruch, Verdampfung, Verbrennung und Emissionsbildung wurden mit den neuen Kraftstoffmodellen untersucht und anhand von Messergebnissen angepasst. Die abschließenden Simulationen von Motorbetriebsvarianten wurden ohne Modifikation der Modellparameter durchgeführt und die Ergebnisse den Messungen gegenübergestellt.

Autorentext

Ulf Waldenmaier, Dr.-Ing.: Studium des Maschinenwesens an derTechnischen Universität München mit Schwerpunkt Fahrzeugtechnikund Antriebssystemtechnik, Industriepromotion von Dezember 2003bis Juli 2009.