Fundamental Investigation of Fuel Spray Atomization

  Primärzerfall WSA Mikroskopie des Primärzerfalls eines Dieselsprühstrahls in verschiedenen Abbildungsskalen: Der zusammenhängende Strahlkern wird von Ligamenten, Filmen/Taschen und Tröpfchen umgeben

Der Verbrennungswirkungsgrad und somit die Leistung des Verbrennungsmotors werden direkt von der Gemischbildung innerhalb des Zylinders beeinflusst. Die Anfangsbedingungen der Gemischbildung ergeben sich durch den Primärzerfall des Kraftstoffstrahls der direkt nach Austritt aus der Injektordüse stattfindet. Dabei Zerfällt der Strahl zunächst in Ligamente und dann weiter in einzelne Tröpfchen.

Das Ziel dieses Projekts ist daher der Aufbau eines grundlegenden, phänomenologischen Verständnisses für den Primärzerfall, wobei der Fokus der Untersuchungen auf dem Einfluss der makroskopischen Kraftstoffeigenschaften liegt. Dabei kommen verschiedene experimentelle Techniken mit hoher räumlicher und hoher zeitlicher Auflösung zum Einsatz, um das Spray im Düsennahbereich zu untersuchen. Auf diese Weise werden einzigartige experimentelle Daten gewonnen, die für eine verbesserte Modellierung des Primärzerfalls herangezogen werden können und neue Korrelationen für Strahlstrahleigenschaften erlauben, wie z.B. die flüssige Eindringtiefe, den Kegelwinkel, die durchschnittliche Ligamentlänge oder das Geschwindigkeitsfeld am Düsenaustritt. Alle so gewonnen Forschungsergebnisse basieren auf den vom TMFB-Cluster bereitgestellten alternativen Kraftstoffen. Die Experimente werden mit einem typischen Dieselinjektor sowie mit einer nach außen geöffnetenDüse, wie sie in DISI - Motoren eingesetzt werden, durchgeführt. Um ein umfassendes Verständnis über den Primärzerfall zu gewinnen, müssen die gewonnenen Ergebnisse mit verschiedenen gewöhnlichen Injektordüsen verglichen werden, um den Einfluss der brennstoffspezifischen Düsenströmung zu studieren.