Experimentally Validated DNS and LES Approaches for Fuel Injection, Mixing and Combustion of Dual-Fuel Engines (EDEM)

Third Party Funds Group - Sub project


Acronym: EDEM

Start date : 01.09.2019

End date : 31.08.2023

Website: http://www.edem-itn.eu


Overall project details

Overall project

Experimentally Validated DNS and LES Approaches for Fuel Injection, Mixing and Combustion of Dual-Fuel Engines

Project details

Short description

New fuels up to regenerative fuels of the 4th generation -- fuels generated by regenerative electricity generation -- are an important option for achieving sustainable mobility. In order to be able to convert fuels with different combustion properties into motor fuels with a high degree of efficiency, so-called dual-fuel combustion processes are suitable. In this process, a homogeneously distributed primary fuel (essential energy supplier) is supplemented by a readily ignitable second fuel, which is injected under high pressure directly into the combustion chamber shortly before the desired combustion start and ignites the primary fuel and promotes its complete conversion.

Dual fuel processes have long been used in comparatively stationary operation in larger engines. The use in transient operation of smaller engines places high demands on the control and regulation of the complex combustion processes, which require simulation-based development. To this end, simulation methods are being developed that enable the development of efficient and emission-optimized engines for new energy sources.

The project within the EU Marie-Curie programme enables 15 PhD students in leading institutions of the field in industry and academia to collaborate on one research goal, with each PhD student working both at a scientific (university) research institution and in at least one industrial company.

Scientific Abstract

Ökonomische, geopolitische und soziale Trends können über die gut beschriebenen Umweltbelange hinaus legislative Maßnahmen zur teilweisen Substitution von Diesel durch sauberere Kraftstoffe in naher Zukunft bewirken. Außerdem haben die bereits sehr strengen Emissionsgesetzgebungen für Dieselmotoren, z.B. EURO VI- oder Tier-IV-Normen, in Europa und in den USA, zu einem Anstieg des industriellen Interesses an der Entwicklung von Verbrennungsmotoren, die sowohl für flüssige/gasförmige Kraftstoffgemische geeignet sind, geührt. Die Verbrennung in diesen so genannten Dual-Fuel-Motoren umfasst die Kompressionszündung von Dieselkraftstoff, der in ein homogenisiertes gasförmiges (oder flüssiges) Kraftstoff-Luft-Gemisch eingespritzt wird. Die hinterliegende Motivation ist, dass bei der Dual-Fuel-Verbrennung der meiste Dieselkraftstoff weitgehend homogenisiert verbrannt wird und damit die Rußbildung drastisch geringer ausfällt. Darüber hinaus können abhängig von Kohlenstoffgehalt und Herkunft des primären gasförmigen (oder flüssigen) Kraftstoffs Dual Fuel-Verfahren zu einer signifikanten Verringerung der CO2-Emission führen. Erdgas oder Methan sind ideale Kandidaten unter den Kohlenwasserstoffen. Das Ziel dieses Projekts, im Einklang mit der europäischen und internationalen Richtlinien in diesem Bereich, ist die Entwicklung und Validierung von DNS/LES-Methoden für Kraftstoffeinspritz-, Misch- und Verbrennungsprozesse, die relevant sind für Verbrennungsstrategien in Dual-Fuel-Motoren. Darüber hinaus ist die Anwendung der neu abgeleiteten Modelle zur Entwicklung effizienterer Motoren und zur Abschätzung der Umweltauswirkungen der vorgeschlagenen Konzepte Ziel der Forschungsarbeiten. In Bezug auf MSCA-Agenda wird das Projekt eine einzigartige Gelegenheit für eine gemeinsame industriell-akademische Doktorandenausbildung in führenden multinationalen Unternehmen schaffen. Dies wird die Fellows mit Fähigkeiten, Wissen und Know-how ausstatten, die nicht nur ihre persönlichen Karrieremöglichkeiten verbessern, sondern ihnen ermöglicht zur Lösungen globaler Probleme und dem Wohl der Gesellschaft als Ganzes beizutragen.

Involved:

Contributing FAU Organisations:

Funding Source