Mechanistische Aspekte der Stickoxidbildung unter motorischen Bedingungen Kinetische Modellierungen und Stoßwellenexperimente

Poschen, Felix

• Verlag: Cuvillier Verlag
• Jahr: 2023
• eBook-ISBN:
  9783736968974
• ISBN drucken:
  9783736978973
• Auflage: 1

Die Schadstoffbildung bei Verbrennungsprozessen stellt ein Risiko für Menschen und Umwelt dar. Zu den besonders toxischen Schadstoffen gehören die Stickoxide (NOx) und der Formaldehyd (HCHO). Ziel der vorliegenden Arbeit ist es daher einen Beitrag zum Verständnis der innermotorischen Bildungswege des Stickstoffmonoxids (NO), Stickstoffdioxids (NO2) und Formaldehyds bei der Methan- und Oxymethylenether-Verbrennung zu leisten. Im Rahmen der vorliegenden Dissertation wurden zu diesem Zweck Ergebnisse aus Prüfstandmessungen des Instituts für Kolbenmaschinen (IFKM) des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) numerisch simuliert und darüber hinaus Stoßwellenexperimente zum Reaktionssystem NCN + H durchgeführt.

Inhaltsverzeichnis

• Abkürzungsverzeichnis
• Zusammenfassung
• 1 Einleitung
• 2 Theoretische Grundlagen
• 2.1 Reaktionskinetik
• 2.2 Kinetische Simulationen
• 2.3 Stickoxidbildung in Verbrennungsprozessen
• 2.4 Stoßwellentechnik
• 2.5 Atom‐Resonanz‐Absorptions‐Spektroskopie
• 3 Experimentelles und Software
• 3.1 Experimenteller Aufbau
• 3.2 Aufbereitung der Mischungen
• 3.3 Cyanazid‐Synthese
• 3.4 Durchführung der Experimente
• 3.5 Programmpakete
• 3.6 Fehlerquellen
• 4 Modellierung der Verbrennung unter motorischenBedingungen
• 4.1 Experimentelle Befunde am Magergasmotor
• 4.2 Simulationen verschiedener Reaktoren
• 4.3 Vergleich von Experiment und Simulationen
• 4.4 Experimentelle Befunde am Oxymethylenetherbetriebenen Dieselmotor
• 4.5 Reaktionskinetisches Modell n‐Heptan/OME mit NOx
• 4.6 Einfluss von p, T und λ auf die Schadstoffbildung
• 4.7 Qualitative Betrachtung der Formaldehydbildungwährend der Oxymethylenether‐Verbrennung
• 4.8 Simulation der Nacheinspritzung
• 4.9 Semi‐quantitativer Vergleich von Modell und Experiment
• 5 Kinetische Untersuchungen der Reaktion von NCNmit H-Atomen
• 5.1 Stoßwellenexperimente (H-ARAS)
• 5.2 Vergleich mit NCN‐Pyrolyse (C‐ARAS)
• 5.3 Nebenreaktion NCN + I (I‐ARAS)
• 5.4 Absorption durch andere Spezies
• 5.5 Stoßwellenexperimente N‐ARAS und N‐/H‐ARAS
• 5.6 Zusammenfassung
• 6 Fazit und Ausblick
• A Anhang
• Literaturverzeichnis
• Liste der Veröffentlichungen