Untersuchungen zur Simulation des Wandwärmeübergangs in Dieselmotoren (Tienda española)

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Die Dissertation untersucht die numerische Simulation des Wandwärmeübergangs in Dieselmotoren und dessen Einfluss auf den thermischen Wirkungsgrad, die Bauteilbelastung und die Schadstoffbildung. Im Mittelpunkt steht die Entwicklung eines dreidimensionalen Wärmeübergangsmodells, das die komplexen thermischen Vorgänge zwischen dem Brennraumgas und den Brennraumwänden möglichst präzise abbildet.

Das entwickelte Modell berücksichtigt neben dem konvektiven Wärmeübergang auch die Wärmestrahlung durch Rußpartikel sowie die isolierende Wirkung von Rußablagerungen an den Brennraumwänden. Ein weiterer Forschungsschwerpunkt liegt auf der Weiterentwicklung bestehender Wandfunktionen und einer dynamischen Anpassung wandnaher Gitterzellen, um die Genauigkeit numerischer Strömungssimulationen zu verbessern.

Die Modelle werden in das dreidimensionale CFD-Programm KIVA-3V implementiert und anhand experimenteller Wärmestrommessungen an einem direkteinspritzenden Nutzfahrzeug-Dieselmotor überprüft. Durch den Vergleich verschiedener Simulationsansätze und die Untersuchung unterschiedlicher Motorbetriebsbedingungen liefert die Arbeit wichtige Erkenntnisse zur präziseren Berechnung innermotorischer Wärmeverluste und zur Weiterentwicklung thermischer Simulationsmodelle.