Daniel Mayer stellt eine durchgängige 1D/3D-Simulationsmethodik vor, in welcher die genaue Temperaturverteilung am Kolben zunächst über ein 0D/1D-Motormodell vorausberechnet und anschließend als Randbedingung in einem transienten Wandtemperaturmodell implementiert wird, um in 3D-CFD-Simulationen die lokalen instationären Wandtemperaturschwingungen während der Verbrennung abbilden zu können. Im Zuge der Validierung mittels Oberflächentemperaturmessungen in Kombination mit einer entwickelten analytischen Rußschicht- bzw. Material-Korrektur zeigt der Autor, dass der neue Workflow sowie die gewählte Wärmeübergangsmodellierung grundsätzlich zufriedenstellende Ergebnisse liefern und für die zukünftige simulationsgestützte Brennverfahrensentwicklung eingesetzt werden können.
Der Inhalt
Experimenteller Wandwärmeübergang
Grundlagenuntersuchungen zur Flamme-Wand-Interaktion
0D/1D-Motormodell
Wärmeübergang in der 3D-CFD-Verbrennungssimulation
Die Zielgruppen
Forschende und Studierende der Fachgebiete Fahrzeug- und Motorentechnik
Ingenieurinnen und Ingenieure mit Schwerpunkt auf Verbrennungsmotorenentwicklung
Der Autor
Daniel Mayer hat am Institut für Fahrzeugtechnik Stuttgart (IFS) der Universität Stuttgart im Bereich Fahrzeugantriebe promoviert und ist Entwicklungsingenieur in der Vorausentwicklung für stationäre Hochtemperatur-Brennstoffzellensysteme bei einem großen deutschen Automobilzulieferer.
