Pakiet Roboczy 3

Modele i metodologia

Analiza numeryczna i symulacje spalania mieszanin amoniaku/biodiesla oraz powstawania emisji w silnikach o zapłonie samoczynnym zostaną przeprowadzone przez LOGE.

Symulacje będą korzystać z CONVERGE, trójwymiarowego kodu 3D CFD, oraz zerowymiarowego (0D) stochastycznego modelu reaktora (SRM) z platformy LOGEengine.

Zjawiska lokalne, takie jak: tworzenie mieszanki, efekty turbulencji, charakterystyka zapłonu, efekty geometryczne, zostaną uzyskane z 3D CFD. Parametry pracy silnika w cylindrze, na które wpływają zmiany między cyklami, takie jak: emisje spalin, szybkość spalania, będą pochodzić z 0D SRM. Modele 0D i 3D zostaną wykorzystane komplementarnie w ramach optymalizacji.

Aplikacja łańcucha symulacji

Ten sam mechanizm reakcji spalania i powstawania emisji z biodiesla i amoniaku zostanie wykorzystany w modelach numerycznych 3D oraz 0D.

Symulacje numeryczne i optymalizacja wspomogą prace eksperymentalne w zakresie:

opracowania strategii wtrysku paliwa,
badania tworzenia się mieszanin,
analizy stabilności spalania,
ilościowego określenia wpływu geometrii komory spalania oraz składu paliwa (biodiesel/amoniak) na spalanie oraz powstawanie emisji.

Ponadto, połączone zastosowanie 3D CFD, 0D SRM wraz ze szczegółową analizą chemiczną oraz algorytmów optymalizacyjnych będzie ukierunkowane na opracowanie ogólnej metodologii symulacji silników spalinowych zasilanych mieszankami biodiesel /amoniak, które można ekstrapolować na inne silniki spalinowe i wspierać ich dostosowywanie do zasilania amoniakiem.

Kamienie milowe

M3.1 Calibrated 3D CFD model and applicable to the simulation of flow conditions to help in positioning of ammonia injector in the combustion chamber ☑ achieved

M3.2 Calibrated 3D CFD and 0D SRM and applicable to the simulation of ammonia/biodiesel mixtures ☑ achieved

M3.3 Simulation process enabling extrapolation of findings from this work to other engines and operating conditions and hence, also optimization of engine
performance map for a given constraints such as combustion stability or engine load ☑ achieved