BERICHTE ZUR - beim Lehrstuhl für Technische Thermodynamik

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BERICHTE ZUR ENERGIE- UND VERFAHRENSTECHNIK BEV ______________________________________________________ Herausgeber: Prof. Dr.-Ing. Alfred Leipertz Schriftenreihe Heft 2001.1 Motorische Verbrennung - aktuelle Probleme und moderne Lösungsansätze (V. Tagung) Tagung im HAUS DER TECHNIK e. V. Essen, 13./14. März 2001 Um die gesetzlichen Vorgaben zukünftiger Emissionsgrenzwerte erreichen zu können, sind die Automobilhersteller und die betroffene Zulieferindustrie nach wie vor in besonderer Weise gefordert, die damit verbundenen Verbrauchswerte und Schadstoff- bzw. Partikelemissionen zu realisieren. Die direkteinspritzenden Brennverfahren werden sowohl für die dieselmotorische als auch für die ottomotorische Verbrennung als aussichtsreich angesehen und werden mit besonderem Schwerpunkt in den Strategien der Hochdruckdieseleinspritzung für den Pkw- und Nfz-Bereich, so auch der Wirkung einer Einspritzverlaufsformung, bzw. de Benzineinspritzung behandelt, wobei letztere hinsichtlich des Brennverfahrens (luft-, strahl- oder wandgeführt) und attraktiver Alternativen, z.B. dem variablen Ventiltrieb, noch in einem recht frühen Entwicklungsstadium steht. Als alternative Techniken werden der Dampfmotor als Zero Emission Engine und die Wasserstofftechnologie (Brennstoffzelle und H2-Motor) behandelt. Übergeordnetes Querschnittsthema stellen dabei die motorischen Partikel dar. Alle Aspekte der aufgezeigten Problematik, von den Einzelprozessen der Brennverfahrensentwicklung, ihrer meßtechnischen Erfassung und modellhaften bzw. simulationstechnischen Bearbeitung bis hin zur Abgasreinigung werden in diesem Berichtsband einer gleichnamigen Veranstaltung im Haus-der-Technik von kompetenten Vertretern aus Industrie und Forschungseinrichtungen behandelt. Auf 620 Seiten mit über 570 Abbildungen wird in 48 Beiträgen von Vertretern der Automobilindustrie (BMW AG, DaimlerChrysler AG, DEUTZ AG, Ford AG, MAN Nutzfahrzeuge AG und Volkswagen AG), sowie von Zuliefer- und Meßtechnikunternehmen (AVL List GmbH, Bosch GmbH, Cosworth Technology, ESYTEC GmbH, FEV GmbH, META GmbH, NGK Europe GmbH, Dr. Schrick GmbH und Siemens AG) und von einschlägigen privaten und öffentlichen Meßtechnik- und Forschungseinrichtungen neueste Entwicklungen vorgestellt und bewertet. Zu den letztgenannten Einrichtungen zählen CONCAWE Brüssel/Belgien, HTW Dresden, IAV Berlin, IMH München, Instituto Motori Neapel/Italien, Lund Inst. Technology/Schweden, Inst. Niedertemperatur-Plasmaphysik Greifswald, Inst. Umwelttechnologien GmbH Adlershof, RWTH Aachen, TU Braunschweig, U Erlangen, U Hannover, U Heidelberg, U Karlsruhe, U L’Aquila/Italien, U College London/GB, TU München, U Stuttgart und U Wisconsin- Madison/USA). Erlangen 2001
Berichte zur Energie- und Verfahrenstechnik Herausgeber: Prof. Dr.-Ing. Alfred Leipertz BEV Schriftenreihe Heft 1.2 Dipl.-Phys. Joachim Jonuscheit Simultane zeit- und ortsaufgelöste Bestimmung der Temperatur und des Brennstoff-Luft- Verhältnisses mittels der Kohärenten Anti-Stokes-Raman-Streuung (CARS) In dem vorliegenden Bericht wurden verschiedene Methoden zur Bestimmung der Temperatur und des Brennstoff-Luft-Verhältnisses mittels kohärenter Anti-Stokes-Raman-Streuung (CARS) entwickelt und angewandt. Für die gleichzeitige Erfassung von Kohlenwasserstoffen, welche in vielen Fällen als Brennstoff dienen, und Sauerstoff als verbrennungstechnisch wichtigste Luftkomponente kamen die reine Rotations-CARS-, die reine Vibrations-CARS- sowie eine kombinierte Rotations- und Vibrations-CARS- Technik zum Einsatz. Neben den zweiatomigen Molekülen Sauerstoff und Stickstoff wurden Schwefeldioxid, Ethen und Methan als Vertreter mehratomiger Moleküle theoretisch und experimentell untersucht. In der Entwicklungsphase wurden die verschiedenen Methoden mittels Kalibriergasen bei unterschiedlichen Temperaturen und Drücken untersucht. Reines Schwefeldioxid und Ethen wurden eingesetzt, um experimentell ermittelte Spektren mit theoretisch berechneten Spektren vergleichen zu können. Für Kalibriermessungen wurden Ethen-Luft- und Methan-Luft-Mischungen mit verbrennungsrelevanten Gaszusammensetzungen verwendet. Als Anwendungsobjekte wurden zwei unterschiedliche atmosphärische Brenner untersucht. In beiden Fällen wurden vorgemischte Brenngase zugeführt, welche auf Grund ihrer Zusammensetzung eine starke Rußbildung zur Folge haben. Während die Ethen-Luft-Flamme des Bunsen-Brenners sowohl Temperatur- und Konzentrationsgradienten in Strömungs- und radialer Richtung aufweist, zeigt die Methan-Luft-Flamme des McKenna-Brenners nur Gradienten in Strömungsrichtung. Schriftenreihe Heft 1.3 Dipl.-Ing. K.H. Choi Gezielte Einstellung und wärmetechnische Charakterisierung der Tropfenkondensation auf ionenimplantierten Oberflächen In dieser Arbeit wurde eine neue Methode für die langzeitige Erzielung von Tropfenkondensation auf metallischen Oberflächen vorgestellt. Auf Basis thermodynamischer Betrachtungen des Kondensationsvorgangs erlauben die theoretischen Resultate eine Voraussage über die unvollständige Benetzung mittels Ionenimplantation und der dafür notwendigen Mindestdosis [Anzahl der Ionen / Fläche]. Diese bezifferte Dosis ist so gering, daß man nicht von einer Beschichtung sprechen kann. Um die Richtigkeit der Voraussagen experimentell nachzuweisen, wurden zwei Anlagen konzipiert, darunter eine, in der gleichzeitig 20 Metallproben auf ihre unvollständige Benetzung und auf Langzeitstabilität überprüft wurden. Einige Proben wurden so nun seit über zwei Jahren auf ihre unvollständige Benetzbarkeit erfolgreich getestet. Um quantitative Aussagen über die erzielbaren Wärmeübergangskoeffizienten zu treffen, wurde eine weitere Anlage konzipiert, mit der über systematische Variationen der Einflußgrößen Dampfreinheit, Oberflächenrauhigkeit des Basismaterials, Höhe der Ionendosis, Wärmeleitfähigkeit des Basismaterials, Dampfüberdruck und Unterkühlung eine bis zu 17-fache Vergrößerung des Wärmeübergangskoeffizienten im Vergleich zur Filmkondensation entsprechend der Nußelt-Theorie erzielt werden konnte.
Seite 1 und 2: Berichte zur Energie- und Verfahren
Seite 7 und 8: BERICHTE ZUR ENERGIE- UND VERFAHREN
Seite 15: Berichte zur Energie- und Verfahren
Seite 37: Berichte zur Energie- und Verfahren

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