Dieselpartikelfilter werden mittlerweile serienmäßig für die Filtration der Rußpartikel aus dem Dieselabgas eingesetzt. Für die Regeneration der Dieselpartikelfilter ist die Reaktivität des abgeschiedenen Rußes von entscheidender Bedeutung. Durch experimentelle Untersuchungen wurde der Einfluss des eingesetzten Dieselkraftstoffes sowie der gewählten Motorparameter auf die Rußreaktivität und das isotherme Abbrandverhalten des Rußes betrachtet. Des Weiteren wurden die Befunde der isothermen Oxidationsexperimente mit einem Simulationsmodell abgebildet und die Ursachen für die verschiedenen beobachteten Abbrandverhalten mit weiteren experimentellen Methoden wie der Analyse der Entwicklung der BET-Oberfläche im Verlauf der Rußoxidation untersucht. Zusätzlich zur Reaktivität des Rußes wurden auch die Diffusionskoeffizienten von NO in der Dieselpartikelfilterwand und in der Rußschicht ermittelt.
Aktualisiert: 2023-05-15
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Die Reduktion von gesundheitsschädlichen Partikelemissionen aus der dieselmotorischen Verbrennung stellt die Industrie vor große Herausforderungen. Während in der Automobilbranche hauptsächlich Wandstromfilter eingesetzt werden, um Emissionsgrenzwerte einzuhalten, ist diese Technologie bei den meisten Großdieselanwendungen nicht erfolgsversprechend. Hohe Aschegehalte im Abgas führen zur schnellen Verstopfung solcher Filter. Durchflussfiltertechnologien können für diese Anwendungen eine interessante Alternative darstellen, da sie ein vorteilhaftes Gegendruck- und Verstopfungsverhalten aufweisen.
Mithilfe von numerischen Berechnungen können die Entwicklungszeit- und kosten von neuen Produkten stark minimiert werden. In dieser Arbeit werden deshalb der Euler-Lagrange- und CFD-QMOM-Ansatz verglichen und gegenüber Messdaten von einem Prüfstand im Labormaßstab validiert. Auf diese Weise sollen die Vor- und Nachteile der beiden untersuchten Modellansätze aufgezeigt werden.
Aktualisiert: 2023-01-18
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Die Reduktion von gesundheitsschädlichen Partikelemissionen aus der dieselmotorischen Verbrennung stellt die Industrie vor große Herausforderungen. Während in der Automobilbranche hauptsächlich Wandstromfilter eingesetzt werden, um Emissionsgrenzwerte einzuhalten, ist diese Technologie bei den meisten Großdieselanwendungen nicht erfolgsversprechend. Hohe Aschegehalte im Abgas führen zur schnellen Verstopfung solcher Filter. Durchflussfiltertechnologien können für diese Anwendungen eine interessante Alternative darstellen, da sie ein vorteilhaftes Gegendruck- und Verstopfungsverhalten aufweisen.
Mithilfe von numerischen Berechnungen können die Entwicklungszeit- und kosten von neuen Produkten stark minimiert werden. In dieser Arbeit werden deshalb der Euler-Lagrange- und CFD-QMOM-Ansatz verglichen und gegenüber Messdaten von einem Prüfstand im Labormaßstab validiert. Auf diese Weise sollen die Vor- und Nachteile der beiden untersuchten Modellansätze aufgezeigt werden.
Aktualisiert: 2022-11-25
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Zur Einhaltung der gesetzlichen Grenzwerte für partikelförmige Emissionen von Dieselfahrzeugen ist eine Abgasnachbehandlung mit Dieselpartikelfiltern heutzutage unverzichtbar. Diese Filter entfernen mit hoher Effizienz Rußpartikel aus dem Abgas, müssen jedoch von Zeit zu Zeit regeneriert werden. Für eine effiziente Regelung ist dabei die genaue Kenntnis der im Filter gespeicherten Rußmenge zu jeder Zeit während des Betriebs essenziell. Die Rußbeladung wird derzeit modellbasiert und durch die Messung des Abgasgegendrucks bestimmt, was unter gewissen Bedingungen teilweise ungenau ist. Hier setzt diese Arbeit an. Es werden verschiedene Methoden der Rußdetektion im Dieselabgas untersucht, die zu einer genaueren Beladungserkennung beitragen können.
Zum einen wird die Methode der hochfrequenzgestützten Beladungserkennung von Partikelfiltern näher untersucht. Es wird die Eignung des Verfahrens für eine Anwendung im realen Dieselabgas nachgewiesen und relevante Störgrößen und Querempfindlichkeiten identifiziert und quantifiziert. Außerdem werden verschiedene Filtergrößen und -materialien auf ihre Eignung für die mikrowellenbasierte Beladungserkennung hin getestet.
Zum zweiten wird beschrieben, wie ein resistiver Rußsensor im Rohabgas vor dem Partikelfilter betrieben werden kann. Die damit ermittelte Rußkonzentration des Abgases kann als Eingangsgröße für ein Beladungsmodell dienen. Des Weiteren wird in dieser Arbeit gezeigt, dass in bestimmten Grenzen aus der gemessenen Rußkonzentration des Rohabgases direkt auf die im Filter gespeicherte Rußmenge geschlossen werden kann. Dem Dosimeterprinzip folgend kann außerdem aus der Filterbeladungsrate die Rußemissionen des Motors abgeleitet werden.
Aktualisiert: 2020-07-01
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Im fünften Band der Energieheimwerker-Reihe stellt Autor Michael Nörtersheuser wieder einige interessante Ideen und Tüfteleien zum Nachbauen aus seiner Werkstatt vor. Im ersten Teil des Buches werden Monoblock-Klimaanlagen mit wenigen Handgriffen und Bauteilen hocheffizient zum Quasi-Splitgerät oder sogar zur Wärmepumpe umgebaut. Aus einem handelsüblichen Luftentfeuchter entsteht Schritt für Schritt eine wohnmobiltaugliche Miniklimaanlage. Für die echten Fans, die auch im Winter ihren Pool genießen möchten, werden im weiteren Verlauf der Anleitungen leistungsstarke Poolheizungen mit besonderem Design geschweißt. Für die Ruhezone nach dem Bad oder auch gemütliche Winterstunden im Freien werden Terrassenheizstrahler konstruiert, die mit Holz befeuert und von einem Turbolader angeheizt werden.
Wen das Pech eines verstopften Dieselpartikelfilters ereilt hat und nun vor dem Berg an Kosten eines Austauschs steht, der findet im Buch eine raffinierte und günstige Methode diesen Filter selbst thermisch zu regenerieren, so dass er danach wieder voll funktionstüchtig eingebaut werden kann.
Aktualisiert: 2022-04-23
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Dieselpartikelfilter werden mittlerweile serienmäßig für die Filtration der Rußpartikel aus dem Dieselabgas eingesetzt. Für die Regeneration der Dieselpartikelfilter ist die Reaktivität des abgeschiedenen Rußes von entscheidender Bedeutung. Durch experimentelle Untersuchungen wurde der Einfluss des eingesetzten Dieselkraftstoffes sowie der gewählten Motorparameter auf die Rußreaktivität und das isotherme Abbrandverhalten des Rußes betrachtet. Des Weiteren wurden die Befunde der isothermen Oxidationsexperimente mit einem Simulationsmodell abgebildet und die Ursachen für die verschiedenen beobachteten Abbrandverhalten mit weiteren experimentellen Methoden wie der Analyse der Entwicklung der BET-Oberfläche im Verlauf der Rußoxidation untersucht. Zusätzlich zur Reaktivität des Rußes wurden auch die Diffusionskoeffizienten von NO in der Dieselpartikelfilterwand und in der Rußschicht ermittelt.
Aktualisiert: 2023-04-17
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