Simulation an Wasserstoffmotoren

Ziel des Projektes ist die Prüfung der Anwendbarkeit von Verbrennungsmodellen, welche im CFD-Solver AVL-Fire zur Verfügung stehen, unter Verwendung von Wasserstoff als Kraftstoff.
Hierzu erfolgt im ersten Teil aufbauend auf bereits erworbenen Kenntnissen in der Modellierung der Wasserstoffverbrennung eine Vorauswahl über potentiell anwendbare Modelle.
Die ausgewählten Modelle werden hinsichtlich Stabilität, Sensibilität und Genauigkeit untersucht, um eine "best practice" Empfehlung zur Simulation von Wasserstoffverbrennungsmotoren zu entwickeln.
Hierbei erfolgt außerdem die Analyse der Wärmefreisetzung und Wandwärmeverluste.
Grundlage der Bewertung bildet ein Abgleich mit vom Auftraggeber bereitgestellten Messdaten.
Im zweiten Teil erfolgt eine Analyse und Bewertung des Mechanismus der Stickoxidentstehung und Nachreaktion.
Hierzu werden die Reaktionskinetiken hinsichtlich ihres Einflusses bewertet und die simulativ bestimmten emittierten Stickoxide validiert.
Grundlage der Validierung bilden ebenfalls bereitgestellte Messwerte vom Auftraggeber.
Zusätzlich zur direkten Berechnung der Stickoxide innerhalb des CFD-Solvers erfolgt eine asynchrone Berechnung im postprocessing auf Basis der zeitabhängigen Temperaturverteilung.
Beide Berechnungsansätze werden mit den Messdaten gegenübergestellt, um ebenfalls einen "best practice" Ansatz herauszuarbeiten.