Einfluss einer heissen Oberflache auf die Verbrennung eines homogen kompressionsgezundeten Gasmotors
By (author) Jorn Alexander Judith
Paperback (Published)
(February 2025)
ISBN: 9783832559182
6.65 x 9.49 inches
Price: $57.00
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Stationare Gasmotoren erzielen als Herzstuck von Blockheizkraftwerken Gesamtwirkungsgrade uber 90 % und spielen damit eine wichtige Rolle bei der Energiewende. Mit Blick auf die zukunftige Verscharfung des Stickoxid-Emissionsgrenzwerts ergeben sich wirtschaftliche Nachteile beim Betrieb dieser Anlagen, wenn die konventionelle Magerverbrennung beibehalten wird. Vor diesem Hintergrund wurde in dieser Arbeit das neuartige Hot Surface Assisted Compression Ignition (HSACI) Verfahren entwickelt und untersucht. Dabei wird mit einer Oberflachenzundung eine Flammenverbrennung eingeleitet, die das unverbrannte Gemisch verdichtet und damit zur raumlichen Selbstzundung bringt. Experimentelle Untersuchungen an einem Einzylinder-Forschungsmotor zeigen, dass der Verbrennungszeitpunkt durch die Steuerung der Oberflachentemperatur gezielt beeinflusst werden kann. Gegenuber einer reinen Selbstzundung wird zudem eine Erweiterung des Betriebsbereichs und eine Reduktion der Stickoxid-Emissionen bei gleichbleibendem und teilweise sogar erhohtem Wirkungsgrad moglich. Numerische ein- und dreidimensionale Simulationen geben Einblick in die dominierenden Mechanismen des Brennverfahrens und weisen den Weg fur weitere Optimierungen. Versuche mit Wasserstoff und Wasserstoff-Erdgas-Gemischen unterstreichen das hohe Potential der Oberflachenzundung zur sicheren Entflammung reaktionstrager Gemische, was auf eine Ubertragbarkeit des Konzepts auf alternative Brenngase wie Ammoniak oder Biogas hindeutet.
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