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11	SIMPLIFIED MODELING OF STRATIFIED-CHARGE COMBUSTION IN A CONSTANT VOLUME CHAMBER Janes, Nigel 28 March 2002 (has links) No description available. Engineering, Mechanical stratified-charge stratified-charge model stratified-charge combustion stratified combustion model stratified combustion combustion modeling simplified combustion modeling
12	Numerische Strömungssimulation der Hochdruckvergasung unter Berücksichtigung detaillierter Reaktionsmechanismen Rehm, Markus 31 March 2011 (has links) (PDF) Vergasungsprozesse, bei denen kohlenstoffhaltige Ausgangsstoffe in ein vorwiegend aus Wasserstoff und Kohlenmonoxid bestehendes Synthesegas umgewandelt werden, stellen eine Schlüsseltechnologie für eine zukünftige nachhaltige Rohstoffnutzung dar. Der Grund für den Einsatz von Hochdruckverfahren liegt in der Steigerung der Wirtschaftlichkeit. Die numerische Simulation der Hochdruckvergasung hat große Schnittmengen mit der Verbrennungssimulation. So kann die Flammenzone mit Hilfe von Verbrennungsmodellen beschrieben werden. In der Arbeit wurden Simulationen einer Versuchsanlage für Hochdruckvergasung mit Hilfe kommerzieller CFD-Codes und mit Hilfe des quelloffenen Codes OpenFOAM durchgeführt. Eine Analyse des Verbrennungsmodells ergab, dass die wesentlichen Reaktionen im Reformierungsbereich, wo kein freier Sauerstoff mehr vorhanden ist, nur unzureichend abgebildet wurden. Durch die Verwendung eines alternativen Ansatzes konnte der Modellierungsfehler deutlich reduziert werden. Vergasung Partialoxidation CFD Strömungssimulation OpenFOAM detaillierter Reaktionsmechanismus Verbrennungsmodell EDC-Modell Gasification Partial oxidation CFD OpenFOAM detailed reaction mechanism combustion model EDC model ddc:660 Vergasung Hochdruck Numerische Strömungssimulation
13	Investigation of fuel and water injection in gas turbine combustion : Evaluate the methodologies available in Star CCM+ for modeling of water injection in simplified combustor using liquid and gas fuels Shinwari, Sanger January 2023 (has links) The negative impact of gas turbine emissions on the environment and human health is a growing concern. Recent studies suggest injecting water into the combustion process effectively reduces emissions and increases power output. However, this approach presents new challenges that need to be thoroughly investigated. Siemens Energy (SE) has recently conducted a study on water injection and its effects on gaseous combustion mixtures but encountere challenges the simulation results when adding water. Therefore, the primary objective of this thesis is to evaluate the methodologies available in Star CCM+ for modeling water injection in a simplified combustor model (SCM) using both liquid (diesel) and gas (methane) fuels. In addition, the behavior of the flame, temperature field inside the combustor, and burner outlet temperature, are investigated.The study has compared physical phenomena such as, the flame shape, velocity, and vorticity field of SCMs with the complete combustor model of the SGT-800 gas turbine for gas fuel. Additionally, the thesis has examined the capability of STAR CCM+ for predicting flame temperature at the outlet against in-house calculation data and Cantera software for parametric cases. The methodology involves a parametric study using the Realizable k-ε TwoLayer turbulence model for steady-state RANS simulations. Combustion is modeled using the FGM method, while Lagrangian multiphase approach is used for liquid injection.The employed FGM combustion model, Lagrangian multiphase model, and RANS simulations yielded realistic results. In addition, the convergence of gas fuel cases was smoother compared to liquid fuel cases, which involved multiphase modelling and evaporation, makes it more complex. The physical phenomena were captured by CFD simulations for the SCM. Flame shape, velocity and vorticity field have good agreement with the theory in the field of gas turbine combustion and other literature sources. Disagreements between CFD and in-house calculations were observed, with the greatest differences being 24 ℃ for premixed methane (at WFR (Water Fuel Ratio) of 0) and 28 ℃ for non-premixed diesel (at WFR of 1). On the other hand, Cantera results for Vapor and for methane cases with water addition were in limit of 10 ℃ with CFD results for WFR between 0-0.5. Nevertheless, achieving a simulation accuracy within a 10 ℃ limit proved challenging due to limitations and potential sources of error in the in-house calculation sheet, combustion modelling, RANS simulations, and reaction mechanism. Diesel and Methane fuel combustion FGM combustion model Lagrangian multiphase modelling Inert Stream Water injection STAR CCM+ Fluid Mechanics and Acoustics Strömningsmekanik och akustik
14	Ondas viajantes para um modelo de combustão em meios porosos e para a equação KPP. / Traveling waves for a combustion model in porous media and for the KPP equation. ARAÚJO, Bruno Sérgio Vasconcelos. 26 July 2018 (has links) Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-07-26T14:26:54Z No. of bitstreams: 1 BRUNO SÉRGIO VASCONCELOS DE ARAÚJO - DISSERTAÇÃO PPGMAT 2011..pdf: 771076 bytes, checksum: d91b1038ca64863eb3d4ce5f4d5200d0 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-26T14:26:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 BRUNO SÉRGIO VASCONCELOS DE ARAÚJO - DISSERTAÇÃO PPGMAT 2011..pdf: 771076 bytes, checksum: d91b1038ca64863eb3d4ce5f4d5200d0 (MD5) Previous issue date: 2011-07 / Neste trabalho é apresentado um estudo sobre existência e unicidade de soluções do tipo onda viajante para duas classes de equações diferenciais. A primeira delas consiste de um sistema que modela a propagação de uma frente de temperatura em meios porosos. Tal modelo é utilizado em métodos térmicos aplicados à recuperação de óleo em engenharia de petróleo. Para este modelo são provados a existência e unicidade de uma solução do tipo onda viajante para uma faixa de velocidades de propagação a partir de um valor crítico. A existência é provada usando técnicas de perturbação singular geométrica e a unicidade usando a integral de Melnikov. A segundaclasseconsistedeumaequaçãodotiporeação-difusãoconhecidanaliteratura comoaequaçãoKPP.Estaequaçãoapareceemproblemasdereaçõesquímicasautocatalíticas isotérmicas. Usando técnicas similares às da primeira classe são obtemos resultados análogos de existência e unicidade de soluções do tipo onda viajante. O trabalho termina com o estudo da estabilidade espectral daquelas ondas viajantes com velocidades não críticas da equação KPP sob perturbações em um espaço de Banach com peso. / In this work is presented a study about the existence and uniqueness of traveling waves solutions for two classes of diﬀerential equations. The ﬁrst of them is a system modeling a temperature front propagation in a porous media. This model come from a thermal method applied to oil recovery in petroleum engineering. For this model it is proved the existence and uniqueness of a traveling wave solution for a range of propagation velocities above a critical value. The existence is proved by the geometric singular perturbation technique and the uniqueness by the Melnikov Integral. The second class is a reaction-diﬀusion equation known in literature as the KPP equation. This equation come from isothermal autocatalytic chemical reactions problems. By analogous techniques used in the ﬁrst class are obtained analogous results on the existence and uniqueness of traveling wave solutions. The workﬁnisheswiththespectralstabilitystudyofthetravelingwaveswithnoncritical velocities of the KPP equation under perturbations in a weighted Banach space. Matemática Engenharia de Petróleo Ondas viajantes Modelo de combustão Meios porosos Equação KPP Equações diferenciais Modelagem matemática Perturbação singular geométrica Integral de Melnikov Equação reação-difusão Espaço de Banach Combustion model Traveling waves Petroquímica
15	Simulation aux grandes échelles des écoulements réactifs non prémélangés / Two phase flow combustion and Large Eddy Simulations (LES) Albouze, Guillaume 12 May 2009 (has links) La Simulation aux Grandes échelles (LES) est de plus en plus présentée comme un outil à part entière dans le développement des chambres de combustion des turbomachines. Dans ce contexte, les écoulements réactifs considérés sont complexes et, dans un souci de validation, la LES doit montrer ses capacités sur des configurations modèles. Le but de cette thèse est de démontrer le potentiel de la LES pour la prédiction des écoulements vrillés réactifs non prémélangés de chambres de combustion modèles. - La LES est tout d'abord appliquée sur une configuration turbulente avec une hypothèse de prémélange parfait, afin d'étudier l'influence de la modélisation de la cinétique chimique, des modèles de combustion turbulente et de leur paramètres internes. Dans ces conditions, chacun de ces modèles montre ses avantages et désavantages. - L'hypothèse de prémélange parfait est ensuite retirée et l'étude réalisée permet d'évaluer l'influence de la prise en compte du mélange air/carburant dans un injecteur vrillé, des pertes thermiques et des conditions limites acoustiques. - Enfin, une chambre de combustion non prémélangée est simulée afin de démontrer les capacités du modèle de flamme épaissie sur ce type de flamme, pour lequel il n'a pas été initialement développé. Les résultats obtenus sont encourageants et démontrent, entre autres, la bonne représentation du positionnement de la flamme. / Large Eddy Simulation (LES) is considered as the next generation tool for the development of turbomachinery combustion chambers. In this specific context, reactive flows are of very complex nature and, as a validation goal, LES needs to prove its capabilities on academic configurations. This dissertation aims at demonstrating LES capabilities for the simulation of non-premixed reactive flows that can be found in swirled academic combustion chambers. - LES is first applied to a turbulent reacting configuration with a perfect premixing assumption. Chemical kinetics, turbulent combustion models and their internal parameters are studied. For this flow condition, each model shows his advantages and disadvantages. - Then, the perfect premixed hypothesis is removed, allowing the evaluation of mixing, thermal losses and acoustic boundary conditions for this swirled injector. - Finally, a non premixed combustion chamber is simulated with the dynamically thickened flame model, which was not developped for this kind of reactive flow. However, results are encouraging and demonstrate that the flame localisation is well represented by LES. Combustion partiellement prémélangée Combustion non prémélangée Ecoulements vrillés Simulation aux grandes échelles Modélisation de la cinétique chimique Partially premixed combustion Non-premixed combustion Swirled flows Large-eddy simulation Chemical kinetics model Turbulent combustion model.
16	Numerische Strömungssimulation der Hochdruckvergasung unter Berücksichtigung detaillierter Reaktionsmechanismen Rehm, Markus 10 December 2010 (has links) Vergasungsprozesse, bei denen kohlenstoffhaltige Ausgangsstoffe in ein vorwiegend aus Wasserstoff und Kohlenmonoxid bestehendes Synthesegas umgewandelt werden, stellen eine Schlüsseltechnologie für eine zukünftige nachhaltige Rohstoffnutzung dar. Der Grund für den Einsatz von Hochdruckverfahren liegt in der Steigerung der Wirtschaftlichkeit. Die numerische Simulation der Hochdruckvergasung hat große Schnittmengen mit der Verbrennungssimulation. So kann die Flammenzone mit Hilfe von Verbrennungsmodellen beschrieben werden. In der Arbeit wurden Simulationen einer Versuchsanlage für Hochdruckvergasung mit Hilfe kommerzieller CFD-Codes und mit Hilfe des quelloffenen Codes OpenFOAM durchgeführt. Eine Analyse des Verbrennungsmodells ergab, dass die wesentlichen Reaktionen im Reformierungsbereich, wo kein freier Sauerstoff mehr vorhanden ist, nur unzureichend abgebildet wurden. Durch die Verwendung eines alternativen Ansatzes konnte der Modellierungsfehler deutlich reduziert werden. info:eu-repo/classification/ddc/660 ddc:660
17	PREDICTION OF PREMIXED INTERNAL COMBUSTION ENGINE MASS FRACTON BURNED PROFILES USING A PHYSICAL FORM OF THE WIEBE FUNCTION AND THE THEORY OF TURBULENT FLAME BRUSH THICKNESS DYNAMICS Aquino, Phillip A. January 2020 (has links) No description available. Mechanical Engineering Engineering Wiebe turbulent flame speed predict flame speed flame speed model flame brush thickness dynamics turbulent combustion model internal combustion engine mass fraction burned optical engine engine simulation prediction of burn rate 0D engine model
18	Combustion modeling for virtual SI engine calibration with the help of 0D/3D methods / Verbrennungsmodellierung für die virtuelle Applikation von Ottomotoren unter Verwendung von 0D- und 3D-Methoden Grasreiner, Sebastian 26 July 2012 (has links) (PDF) Spark ignited engines are still important for conventional as well as for hybrid power trains and are thus objective to optimization. Today a lot of functionalities arise from software solutions, which have to be calibrated. Modern engine technologies provide an extensive variability considering their valve train, fuel injection and load control. Thus, calibration efforts are really high and shall be reduced by introduction of virtual methods. In this work a physical 0D combustion model is set up, which can cope with a new generation of spark ignition engines. Therefore, at first cylinder thermodynamics are modeled and validated in the whole engine map with the help of a real-time capable approach. Afterwards an up to date turbulence model is introduced, which is based on a quasi-dimensional k-epsilon-approach and can cope with turbulence production from large scale shearing. A simplified model for ignition delay is implemented which emphasizes the transfer from laminar to turbulent flame propagation after ignition. The modeling is completed with the calculation of overall heat release rates in a 0D entrainment approach with the help of turbulent flame velocities. After validation of all sub-models, the 0D combustion prediction is used in combination with a 1D gas exchange analysis to virtually calibrate the modern engine torque structure and the ECU function for exhaust gas temperature with extensive simulations. / Moderne Ottomotoren spielen heute sowohl in konventionellen als auch hybriden Fahrzeugantrieben eine große Rolle. Aktuelle Konzepte sind hochvariabel bezüglich Ventilsteuerung, Kraftstoffeinspritzung und Laststeuerung und ihre Optimierungspotentiale erwachsen zumeist aus neuen Softwarefunktionen. Deren Applikation ist zeit- und kostenintensiv und soll durch virtuelle Methoden unterstützt werden. In der vorliegenden Arbeit wird ein physikalisches 0D Verbrennungsmodell für Ottomotoren aufgebaut und bis zur praktischen Anwendung geführt. Dafür wurde zuerst die Thermodynamik echtzeitfähig modelliert und im gesamten Motorenkennfeld abgeglichen. Der Aufbau eines neuen Turbulenzmodells auf Basis der quasidimensionalen k-epsilon-Gleichung ermöglicht anschließend, die veränderlichen Einflüsse globaler Ladungsbewegung auf die Turbulenz abzubilden. Für den Brennverzug wurde ein vereinfachtes Modell abgeleitet, welches den Übergang von laminarer zu turbulenter Flammenausbreitung nach der Zündung in den Vordergrund stellt. Der restliche Brennverlauf wird durch die physikalische Ermittlung der turbulenten Brenngeschwindigkeit in einem 0D Entrainment-Ansatz dargestellt. Nach Validierung aller Teilmodelle erfolgt die virtuelle Bedatung der Momentenstruktur und der Abgastemperaturfunktion für das Motorsteuergerät. Ottomotor Variabilität Valvetronic Kraftstoffeinspritzung Direkteinspritzung Benzindirekteinspritzung Laststeuerung Downsizing Aufladung Laststeuerung Applikation Kalibrierung Steuergerät virtuell ECU Verbrennungsmodell 0D Turbulenzmodell k-epsilon Brennverzug Entrainment Momentenstruktur Abgastemperatur spark ignited engines calibration variability valve train Valvetronic fuel direct injection GDI load control turbo charging downsizing virtual methods physical 0D combustion model real-time k-epsilon ignition delay model turbulent burning velocity overall heat release entrainment approach 1D gas exchange analysis engine torque structure ECU exhaust gas temperature simulation ddc:620 Ottomotor Verbrennung Modellierung Motorsteuerung Downsizing Turbulenztheorie Abgastemperatur Fluiddynamik Flammenfront
19	Combustion modeling for virtual SI engine calibration with the help of 0D/3D methods Grasreiner, Sebastian 06 July 2012 (has links) Spark ignited engines are still important for conventional as well as for hybrid power trains and are thus objective to optimization. Today a lot of functionalities arise from software solutions, which have to be calibrated. Modern engine technologies provide an extensive variability considering their valve train, fuel injection and load control. Thus, calibration efforts are really high and shall be reduced by introduction of virtual methods. In this work a physical 0D combustion model is set up, which can cope with a new generation of spark ignition engines. Therefore, at first cylinder thermodynamics are modeled and validated in the whole engine map with the help of a real-time capable approach. Afterwards an up to date turbulence model is introduced, which is based on a quasi-dimensional k-epsilon-approach and can cope with turbulence production from large scale shearing. A simplified model for ignition delay is implemented which emphasizes the transfer from laminar to turbulent flame propagation after ignition. The modeling is completed with the calculation of overall heat release rates in a 0D entrainment approach with the help of turbulent flame velocities. After validation of all sub-models, the 0D combustion prediction is used in combination with a 1D gas exchange analysis to virtually calibrate the modern engine torque structure and the ECU function for exhaust gas temperature with extensive simulations.:Contents 1 Introduction. 2 Thermodynamic modeling with real-time capability. 3 Quasi-dimensional modeling of turbulence and global charge motion. 4 Physical modeling of ignition delay. 5 Combustion modeling based on a 0D entrainment approach. 6 Virtual engine calibration with a quasi-dimensional combustion model. 7 Summary and outlook. / Moderne Ottomotoren spielen heute sowohl in konventionellen als auch hybriden Fahrzeugantrieben eine große Rolle. Aktuelle Konzepte sind hochvariabel bezüglich Ventilsteuerung, Kraftstoffeinspritzung und Laststeuerung und ihre Optimierungspotentiale erwachsen zumeist aus neuen Softwarefunktionen. Deren Applikation ist zeit- und kostenintensiv und soll durch virtuelle Methoden unterstützt werden. In der vorliegenden Arbeit wird ein physikalisches 0D Verbrennungsmodell für Ottomotoren aufgebaut und bis zur praktischen Anwendung geführt. Dafür wurde zuerst die Thermodynamik echtzeitfähig modelliert und im gesamten Motorenkennfeld abgeglichen. Der Aufbau eines neuen Turbulenzmodells auf Basis der quasidimensionalen k-epsilon-Gleichung ermöglicht anschließend, die veränderlichen Einflüsse globaler Ladungsbewegung auf die Turbulenz abzubilden. Für den Brennverzug wurde ein vereinfachtes Modell abgeleitet, welches den Übergang von laminarer zu turbulenter Flammenausbreitung nach der Zündung in den Vordergrund stellt. Der restliche Brennverlauf wird durch die physikalische Ermittlung der turbulenten Brenngeschwindigkeit in einem 0D Entrainment-Ansatz dargestellt. Nach Validierung aller Teilmodelle erfolgt die virtuelle Bedatung der Momentenstruktur und der Abgastemperaturfunktion für das Motorsteuergerät.:Contents 1 Introduction. 2 Thermodynamic modeling with real-time capability. 3 Quasi-dimensional modeling of turbulence and global charge motion. 4 Physical modeling of ignition delay. 5 Combustion modeling based on a 0D entrainment approach. 6 Virtual engine calibration with a quasi-dimensional combustion model. 7 Summary and outlook. info:eu-repo/classification/ddc/620 ddc:620

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