Well founded modelling of the instantaneous wall heat transfer in Diesel engines with application to 3D-CFD-calculations

柴油发动机瞬时壁面传热的可靠建模并应用于 3D CFD 计算

• 批准号: 5146920
• 负责人: Professor Dr.-Ing. Günter P. Merker
• 金额: --
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Grants
• 财政年份: 1999
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 1998-12-31 至 2003-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/5146920?language=en
• 关键词: Well; founded; modelling; instantaneous; wall

Die Wärmeverluste im Brennraum sind für den Wirkungsgrad der Energieumsetzung, für Bauteilbelastungen und, aufgrund des starken Einflusses der Temperatur auf die Reaktionskinetik, für die Schadstoffbildung in Verbrennungsmotoren von wesentlicher Bedeutung. Durch die fortwährende Steigerung der Leistungsfähigkeit von EDV-Anlagen kommen bei der Motor- und auch Verbrennungsentwicklung zunehmend 3D-CFD-Simulationen zum Einsatz. Der Wärmeübergang zur Brennraumwand wird dabei in der Praxis entweder durch lokal angewandte nulldimensionale Modelle, die eigentlich nur einen integralen Wärmeverlust beschreiben können, oder durch das logarithmische Wandgesetz, das streng nur für stationäre Prozesse gültig ist, beschrieben. Aufgrund dieser bislang nicht befriedigenden Ansätze soll im geplanten Forschungsvorhaben ein halbempirisches, zeitlich und örtlich aufgelöstes Wärmeübergangsmodell physikalisch begründet entwickelt werden, das sowohl für nulldimensionale und Mehrzonen-Modelle, als auch für die Implementation in 3D-CFD-Codes geeignet ist. Dabei sollen insbesondere der Wärmetransport durch Konvektion und Strahlung getrennt erfaßt sowie der Einfluß zeitlich veränderlicher Rußschichten auf den Brennraumoberflächen berücksichtigt werden. Abschließend soll die Allgemeingültigkeit des Modells durch systematische Messung der instationären Wandwärmeströme an einem Einzylinder-Dieselmotor nachgewiesen werden.

Die Wärmeverluste im Brennraum sind für den Wirkungsgrad der Energieumsetzung，für Bauteilbelastungen und，aufgrund des starken Einflusses der Temperatur auf die Reaktionskinetik，für die Schadstoffbildung in Verbrennungsmotoren von wesentlicher Bedeutung.因此，必须加强对EDV发动机的控制，并在此基础上进行三维CFD仿真。Der Wärmeübergang zur Brennraumwand wird dabei in der Praxis entweder durch lokal angewandte nulldimensionale Modelle，die eigentlich努尔einen Wärmeverlust beschreiben können，oder durch das massiche Wandgesetz，das streng努尔für stationäre Prozesse gültig ist，beschrieben.由于这种设计方法并不友好，因此在三维计算流体动力学中的应用也是一个很好的选择，物理模型的时间和质量已经开始韦尔登，这对于零维和Mehrzonen模型的实现也是一个很好的选择。通过Convektion und Strahlung，我们可以很好地理解Wärmetransport，这使得Einfluenza zeitlich veränderlicher Rußschichten auf den Brennraumoberflächen berücksichtigt韦尔登。Abschließend soll die Allgemeingültigkeit des Models durch systematische Messung der instationären Wandwärmeströme an einem Einzylinder-Dieselmotor nachgewiesen韦尔登.