Experimentelle und numerische Untersuchungen der instationären dynamischen Innenströmung in Dieselinjektoren

Autor: Sven Jollet

ISBN: 978-3-944586-70-0

Dissertation, Leibniz Universität Hannover, 2014

Herausgeber der Reihe: Friedrich Dinkelacker

Band-Nr.: ITV 01/2014

Umfang: 246 Seiten, 171 Abbildungen

Schlagworte: Dieseleinspritzung, Kavitation, transiente Düseninnenströmung

Kurzfassung: Das Brennverhalten von Dieselmotoren wird wesentlich durch die Hochdruck-Kraft~stoff~ein~spritzung in den Brennraum bestimmt. In dieser Arbeit wird eine detaillierte Untersuchung der transienten kleinskaligen Strömungsvorgänge im Innern von Hochdruck-Dieselinjektoren durchgeführt. Der Fokus liegt hierbei auf der Mehrphasen- und Kavitations~modellierung dieser Vorgänge, wobei als wesentliches Element für die numerische Berechnung auch die Bewegung der Düsennadel und die Nadelsitzkavitation mitberücksichtigt werden. Dazu sind mehrere Mehrphasenmodelle und Kavitations~modelle kombiniert untersucht worden. Es konnte ein dominierender Einfluss des Mehr~phasen~modelles gegenüber dem Kavitations~modell gefunden werden.
Ein weiterer Teil dieser Arbeit behandelt experimentelle Untersuchungen der transienten Kavitationsvorgänge mittels Schattenrissverfahren in optisch zugänglichen Zwei-Loch-Einspritz~düsen, die erstmalig mit Spritzlochdurchmessern von nur 90µm hergestellt werden konnten. Es war hier möglich, Einspritz~drücke von bis zu 700 bar zu erreichen. Dies ermöglichte erste direkte Vergleiche zu den Berechnungen. Durch einen Abgleich der experimentellen Daten mit den nume~rischen Berechnungen konnte auch eine gezielte Übertragbarkeit auf andere Geometrie~größen erreicht werden. In Geometrieparameterstudien konnten Potentiale für die Entwicklung von weiteren Injektorgeometrien und deren starke Abhängigkeit der instationären Vorgänge aufgezeigt werden.