Numerische Untersuchung eines LNG-Tanksystems

Für die Erfüllung zukünftiger Richtlinien bezüglich Emissionen und Verbrauch wird in der Entwicklung moderner Lastkraftwagen (LKW) die Verwendung von Erdgaskonzepten untersucht. Eines der Kon-zepte verwendet flüssiges Methan (LNG) bei tiefen Temperaturen. Um sicherzustellen, dass der Ver-brennungsmotor ausschließlich mit gasförmigem Treibstoff versorgt wird, gilt es das flüssige Methan in einem zwischengeschalteten Wärmeübertrager zu verdampfen. Die Auslegung dieses Wärmeüber-tragers für kritische Betriebsbereiche wie den Motorwarmlauf unter Berücksichtigung dynamischer Effekte stellt ein Kriterium für die Funktion des gesamten Tanksystems dar. Diese Arbeit beschäftigt sich mit der Modellierung des Tanksystems und der transienten Berechnung der physikalischen Vor-gänge in den Komponenten. Das Modell beinhaltet neben der eindimensionalen räumlichen Auflösung die Berechnung von Wärmeübergängen und Druckverlusten im zweiphasigen und überkritischen Be-reich unter Berücksichtigung der Stoffwerte von Methan. Als Simulationsumgebung wird das kommer-ziell erhältliche Programm IPSEpro verwendet.