Zusammenfassung
Die Kapitel 52 und 53 sind der strömungsmechanischen Simulation der turbulenten Verbrennung für Diesel‐ wie Ottomotoren gewidmet. Im Kern geht es dabei nur um die turbulente Mittelung des Quellterms der Speziestransportgleichungen (47.18); allerdings ist unmittelbar einsichtig, dass dies ein schwieriges Unterfangen darstellt, da Reaktionskinetik typischerweise exponentiell von der Temperatur abhängt. Der notwendige Modellierungsaufwand dafür ist nicht unerheblich. Mit der reinen Applikation kommerziell standardisierter Modellierungen kommt man (leider) immer noch nicht sehr weit.
Es sei darauf hingewiesen, dass wir uns hier ausschließlich mit motorischer Verbrennung beschäftigen, d. h. mit instationären, turbulenten Verbrennungsprozessen in komplexen, bewegten Geometrien, in Folge oder in Begleitung von komplexen Gemischbildungsvorgängen. Von daher wird schnell klar, dass viele Verbrennungsmodellierungen, die für wesentlich einfachere Randbedingungen entwickelt wurden, nicht auf Motoren übertragbar sind. Ein weiteres großes Problem für die nachhaltige Etablierung allgemein bewährter Modellierungsfortschritte stellt auch nach wie vor das Fehlen eines zuverlässigen Strahlmodells dar, da dadurch eine Bewertung der Qualität eines Verbrennungsmodells schwierig wird.
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Notes
- 1.
Gerade im motorischen Kontext wird der Begriff „Realgas“ häufig nicht korrekt gebraucht. „Realgasverhalten“ bezieht sich auf den Fall, dass die innere Energie volumen‐ oder druckabhängig wird (also z. B. auf ein Van‐der‐Waals’sches Gas, siehe auch Stumpf und Rieckers 1976). Ein Gas, bei dem lediglich die Temperaturabhängigkeit der spezifischen Wärme berücksichtigt wird, ist nach wie vor ein ideales Gas. Auch ein inertes Gemisch idealer Gase ist selbst ideal.
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Krüger, C., Otto, F. (2019). Simulation der Dieselverbrennung. In: Merker, G., Teichmann, R. (eds) Grundlagen Verbrennungsmotoren. ATZ/MTZ-Fachbuch. Springer Vieweg, Wiesbaden. https://doi.org/10.1007/978-3-658-23557-4_52
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