Simulation von Verbrennungsmotoren

Zur Entwicklung effizienter und schadstoffarmer Verbrennungsmotoren ist eine detaillierte Beschreibung und ein tiefes Verständnis von innermotorischen Strömungs- und Reaktionsprozessen von entscheidender Bedeutung. Finite Volumen Methoden auf der Basis quell-offener Programme werden zur Simulation dieser Prozesse eingesetzt. Umfangreiche experimentelle Ausstattung liefert die Grundlage zur Validierung bestehender und zur Entwicklung neuer Modelle und numerischer Methoden.

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Mischungsanteile in einem 4-Ventil Motor während des Einlasstakts

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Verbrennungsprozess in einem 4-Ventil Motor während des Arbeitstakts.​

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Flammenausbreitung im Zylinder.​

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LES von der Ausbreitung der Flammfront in einem Si-Motor (Gitter 0,25mm) auf einem Schnitt durch die Symmetrieebene.​

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3D Veranschaulichung​

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Konturenbild der Geschwindigkeit bei einem Schnitt durch die Druckluft innerhalb des Ansaugtaktes.​

Ausgewählte Publikationen

  • Janas, P., Large Eddy Simulation of In-Cylinder Phenomena in Spark Ignition Engines, PhD Thesis (2017). LINK
  • Nguyen, M. T., Large Eddy Simulation of Internal Combustion Engine with Efficient, Particle-based Moving Immersed Boundaries, PhD Thesis (2017).
  • Janas, P., Wlokas, I., Böhm, B., Kempf, A., On the evolution of the flow field in a spark ignition engine, Flow Turbul. Combust. 98:1 (2017) 237-264.
  • Nguyen, M. T, Kempf, A., Investigation of Numerical Effects on the Flow and Combustion in LES of ICE, Oil & Gas Science and Technology–Revue d’IFP Energies nouvelles 72:4 (2017), 25.
  • Nguyen, M. T., Proch, F., Wlokas, I. and Kempf, A., Large eddy simulation of an internal combustion engine using an efficient immersed boundary technique, Flow Turbul. Combust. 97:1 (2016) 191-230.
  • Janas, P., Ribeiro, M. D., Kempf, A., Schild, M., Kaiser, S. A., Penetration of the Flame Into the Top-Land Crevice-Large-Eddy Simulation and Experimental High-Speed Visualization, SAE Technical Paper (2015) 2015-01-1907.
  • Nguyen, T., Janas, P., Lucchini, T., D'Errico, G., Kaiser, S., Kempf, A., LES of Flow Processes in an SI Engine Using Two Approaches: OpenFoam and PsiPhi, SAE Technical Paper (2014) 2014-01-1121.