Selektive katalytische Reduktion von Stickoxiden in Kraftfahrzeugen ...
Selektive katalytische Reduktion von Stickoxiden in Kraftfahrzeugen ... Selektive katalytische Reduktion von Stickoxiden in Kraftfahrzeugen ...
7 Zusammenfassung lung, bewertet. Der Vergleich zwischen Messung und Simulation zeigt, dass die Verteilung des Reduktionsmittels von der Simulation qualitativ zufriedenstellend vorhergesagt werden kann. Der Einfluss der Betriebsbedingungen des Motors auf die Gleichverteilung wird tendenziell in der Simulation bestätigt. Quantitativ ergeben sich jedoch Unterschiede zwischen Messung und Simulation. Die Ergebnisse zeigen, dass der NOx- Umsatz alleine keine eindeutige Aussage über die Güte der Simulation zulässt. Ein direkter Zusammenhang zwischen molgewichtetem Uniformity-Index des Reduktionsmittels und dem theoretisch möglichen NOx-Umsatz wird aufgezeigt. Das entwickelte Berechnungsprogramm ermöglicht einen detaillierten Einblick in die einzelnen Prozesse und eine genaue Analyse der Aufbereitung und Gleichverteilung des Reduktionsmittels in beliebigen Abgasgeometrien. Für alle relevanten Teile der Prozesskette stehen Modelle zur Verfügung, welche an verschiedenen Testfällen überprüft wurden. Somit können Aussagen über die optimale Positionierung von Eindüsung, Mischerelementen und SCR-Katalysator bereits in der Auslegungsphase einer Abgasanlage getroffen werden. Um die Genauigkeit der Simulation zu erhöhen, sind weitere Untersuchungen des Spray/Wand-Kontakts notwendig. Quantitative Messverfahren wie die Phasen- Doppler-Anemometrie (PDA) sollten eingesetzt werden, um die Größe und Geschwindigkeit sekundärer Tropfen zu bestimmen und damit die Güte der rein statistischen Modellierung der Spray/Wand-Interaktion verbessern zu können. 134
A Anhang Uniformity-Index Bei einer Dosierung von α = ˙nred ˙nNOx miert α = nred nNOx mit mit � = i=N � i=1 = 1 folgt ¯Xred = =1bzw.über eine bestimmte Zeitdauer aufsum- ¯Xred = ¯ XNOx � Xred,i ni � ni und N Anzahl der Zellen im Querschnitt. = (A.1) � nred,i � , (A.2) ni Mit der Annahme, dass die NOx-Konzentration innerhalb eines Querschnitts konstant ist, gilt XNOx,i = nNOx,i Ausgehend von Gleichung (6.5) erhält man Mit nNOx = ¯ XNOx ni ¯XNOx = ¯ XNOx. (A.3) γred = 1− 1 � |Xred,i − 2 ¯ Xred| ni � (A.4) Xred,i ni = 1− 1 � |Xred,i − 2 ¯ XNOx| ni P (Xred,i ni) P ni P ni = ¯ � XNOx ni − 1 � |Xred,i − 2 ¯ XNOx| ni . (A.5) � ni � ni und Xred,i = nred,i/ni resultiert γred = nNOx − 1 � |nNOx,i − nred,i| 2 = nNOx − 1 2 nNOx � |1 − αi|nNOx,i . (A.6) nNOx 135
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lung, bewertet. Der Vergleich zwischen Messung und Simulation zeigt, dass die Verteilung<br />
des <strong>Reduktion</strong>smittels <strong>von</strong> der Simulation qualitativ zufriedenstellend vorhergesagt<br />
werden kann. Der E<strong>in</strong>fluss der Betriebsbed<strong>in</strong>gungen des Motors auf die Gleichverteilung<br />
wird tendenziell <strong>in</strong> der Simulation bestätigt. Quantitativ ergeben sich jedoch<br />
Unterschiede zwischen Messung und Simulation. Die Ergebnisse zeigen, dass der NOx-<br />
Umsatz alle<strong>in</strong>e ke<strong>in</strong>e e<strong>in</strong>deutige Aussage über die Güte der Simulation zulässt. E<strong>in</strong><br />
direkter Zusammenhang zwischen molgewichtetem Uniformity-Index des <strong>Reduktion</strong>smittels<br />
und dem theoretisch möglichen NOx-Umsatz wird aufgezeigt.<br />
Das entwickelte Berechnungsprogramm ermöglicht e<strong>in</strong>en detaillierten E<strong>in</strong>blick <strong>in</strong> die<br />
e<strong>in</strong>zelnen Prozesse und e<strong>in</strong>e genaue Analyse der Aufbereitung und Gleichverteilung des<br />
<strong>Reduktion</strong>smittels <strong>in</strong> beliebigen Abgasgeometrien. Für alle relevanten Teile der Prozesskette<br />
stehen Modelle zur Verfügung, welche an verschiedenen Testfällen überprüft<br />
wurden. Somit können Aussagen über die optimale Positionierung <strong>von</strong> E<strong>in</strong>düsung,<br />
Mischerelementen und SCR-Katalysator bereits <strong>in</strong> der Auslegungsphase e<strong>in</strong>er Abgasanlage<br />
getroffen werden.<br />
Um die Genauigkeit der Simulation zu erhöhen, s<strong>in</strong>d weitere Untersuchungen<br />
des Spray/Wand-Kontakts notwendig. Quantitative Messverfahren wie die Phasen-<br />
Doppler-Anemometrie (PDA) sollten e<strong>in</strong>gesetzt werden, um die Größe und Geschw<strong>in</strong>digkeit<br />
sekundärer Tropfen zu bestimmen und damit die Güte der re<strong>in</strong> statistischen<br />
Modellierung der Spray/Wand-Interaktion verbessern zu können.<br />
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