Modellbildung, numerische Simulation und Optimierung der Echtzeitdynamik kavitierender Strömungen in Einspritzdüsen von Diesel- und Ottomotoren

柴油和汽油发动机喷嘴空化流实时动态的建模、数值模拟和优化

• 批准号: 103871702
• 负责人: Professor Dr.-Ing. Nikolaus Andreas Adams, since 10/2009
• 金额: --
• 依托单位: Lehrstuhl für Aerodynamik und Strömungsmechanik
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Grants
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2007-12-31 至 2010-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/103871702?language=en
• 关键词: Modellbildung; numerische; Simulation; und; Optimierung

Im Mittelpunkt steht die Echtzeitdynamik kavitierender Strömungen in Einspritzdüsen und im düsennahen Ausströmbereich unter Einschluß der kleinsten Zeitskalen und ohne Einschränkung des thermodynamischen Zustandsbereichs aller Fluidkomponenten. Mit Berücksichtigung aller Zeitskalen, auch in der kompressiblen flüssigen Phase, wird im typischen Gesamtintervall von ∆t≈10-3 s eines Einspritzzyklus zuerst die durch die hochfrequente Dynamik von Stoß- und Expansionswellen initialisierte akustische Kavitation und dann für t≥10-4 s der transiente Übergang in die durch den konvektiven Transport angetriebene hydrodynamsiche Kavitation dargestellt. Mit dynamischen Nadelhub, zeitabhängigem Gegendruck (Zylinderinnendruck) und mit der vollständiger Wellendynamik des neuen Simulationsverfahrens CATUM (Cavitation Technische Universität München) wird mit diesem Projekt eine so detaillierte Berechnung der Kavitation in Einspritzdüsen möglich, wie sie mit kommerziellen Programmen derzeit und auch absehbar nicht zu realisieren sein wird. Erste Analysen bestätigen das wellendynamische Potential zur Kraftstoffdosierung innerhalb des Einspritzzyklus durch strömungsmechanisch kontrollierte Einspritzimpulse bei fixierter Nadelposition. Durch gezielte Beeinflussung von Düsengeometrie und Zuströmung sollen Position und Intensität des Kollapsbereichs hinsichtlich minimaler erosiver Schädigung und maximaler Turbulenzanregung des Strahlzerfalls systematisch variiert und optimiert werden.

Im Mittelpunkt steht die Echtzeitdynamik kavitierender Strömungen in Eschritzdüsen und im düsennahen Ausströmbereich unter Einschluerder kleinsten Zeitskalen und ohne Einschränkung des Eschischen Zustandsbereichs阿勒Fluidkomponenten.在压缩流动阶段，通常在10-3左右的时间间隔内，通过高频率的动力学，从膨胀和膨胀开始，产生一个不稳定的流体，然后在通过有约束力的流体动力学中产生≥10-4的瞬态，产生一个不稳定的流体。通过动态Nadelhub、Zeitabhängigem Gegendruck（Zylinderinnendruck）和新的CATUM（Cavitation Technische Universität München）仿真的vollständiger Wellenderik，该项目将在Escherritzdüsen möglich中提供一个如此详细的Kavitation Berechnung，但它与商业程序设计和其他程序设计并不现实。第一次分析最好的健康潜力Kraftstoffdosierung innerhalb的Escherritzyklus通过strömungsmechanisch控制Escherritzimpulse bei fixierter Nadelposition。Densengezielte Beeinflussung von Düsengeometrie und Zuströmung sollen Position und Intensität des Kollapsbereichs hinsichtlich minimaler erosiver Schädigung und maximaler Turbulenzanregung des Strahlzerfalls systematisch variiert und optimiert韦尔登.