X1T1 - X1T1 - LEC - Grundlagenexperimente zur Unterstützung der 3D Simulation der Dual-Fuel Verbrennung

Derzeit verfügbare Modelle zur Simulation der Verbrennung in Dual-Fuel (DF) Motoren sind nicht in der Lage, die dabei auftretenden Abläufe in ausreichender Genauigkeit zu beschreiben. Die primäre Herausforderung besteht dabei in der korrekten Beschreibung der zu Grunde liegenden physikalischen Prozesse dieses Brennverfahrens, insbesondere von Zündverzug, vorgemischter Verbrennung, nicht-vorgemischter Verbrennung und Flammenfortschritt, sowie der Berücksichtigung der Interaktionen. Um adäquate Simulationsmodelle für die Anwendung in der CFD-Rechnung entwickeln zu können, ist es unerlässlich, diese Prozesse zu verstehen. Im Rahmen dieses Projekts werden Grundlagenexperimente durchgeführt, um das Verständnis der bei der DF-Verbrennung auftretenden Prozesse zu vertiefen und die Modellierung von Zündung, Flammenausbreitung und Schadstoffbildung zu unterstützen. Eine Verbrennungskammer für hohe Drücke und hohe Temperaturen wird ausgelegt und aufgebaut um damit die laminare Flammengeschwindigkeit unter verschiedensten motorischen Randbedingungen zu bestimmen. Diese Randbedingungen umfassen verschiedene Drücke, Temperaturen und Ladungszusammensetzungen. Speziell die Bestimmung der laminaren Flammengeschwindigkeit bei hohem Druck und hoher Temperatur stellt eine besondere Herausforderung dar, Literatur dazu ist deshalb sehr rar. Um zusätzliche Messdaten zur Modellvalidierung zu erhalten, können auch optische Messungen der Verbrennung an einem Einzylinder-Forschungsmotor durchgeführt werden. Weiters kann durch optische Messungen von Klopfort und Klopfbeginn auch die klopfende Verbrennung charakterisiert werden damit die Entwicklung von entsprechenden Modellen unterstützt werden. Eine parallele Messung der Schadstoffemissionen, speziell NOx und HC kann durchgeführt werden.