Selektive katalytische Reduktion von Stickoxiden in Kraftfahrzeugen ...
Selektive katalytische Reduktion von Stickoxiden in Kraftfahrzeugen ...
Selektive katalytische Reduktion von Stickoxiden in Kraftfahrzeugen ...
Sie wollen auch ein ePaper? Erhöhen Sie die Reichweite Ihrer Titel.
YUMPU macht aus Druck-PDFs automatisch weboptimierte ePaper, die Google liebt.
4 Spray<br />
Der E<strong>in</strong>fluss der turbulenten Wirbelstrukturen auf die Tropfenausbreitung kann über<br />
die Stokes-Zahl<br />
St = τd<br />
(4.10)<br />
abgeschätzt werden. Diese beschreibt das Verhältnis der Partikelrelaxationszeit (siehe<br />
Tabelle 3.1) zur relevanten Zeitskala der Gasströmung. Letztere kann <strong>in</strong> turbulenten<br />
Strömungen mit der Kolmogorov-Zeit<br />
τg =<br />
� ν<br />
ε<br />
τg<br />
=0.3 k<br />
ε<br />
(4.11)<br />
abgeschätzt werden (z.B. Paschedag [90]). Als kritische Stokes-Zahl gibt Burger [22]<br />
e<strong>in</strong>en Wert <strong>von</strong> St = 1.6 an. Unterhalb dieser Stokes-Zahl treten <strong>in</strong> Wirbelstrukturen<br />
Separation und Akkumulation der Tropfen auf, welche nur durch e<strong>in</strong>e direkte numerische<br />
Simulation wiedergegeben werden. Bei größeren Stokes-Zahlen zeigt sich e<strong>in</strong>e<br />
wellenartige Tropfenflugbahn. Dieser Effekt wird durch das verwendete Tropfendispersionsmodell<br />
<strong>von</strong> Gosman und Ioannides [45] berücksichtigt. E<strong>in</strong>e Abschätzung der<br />
Stokes-Zahl <strong>in</strong> realen Abgasanlagen zeigt, dass die verwendete Modellierung der Tropfendispersion<br />
zulässig ist. Die Stokes-Zahlen s<strong>in</strong>d für die meisten Tropfen deutlich<br />
größer als 1.6. Lediglich kle<strong>in</strong>ste Tropfen erfahren e<strong>in</strong>e merkliche Ablenkung <strong>von</strong> der<br />
idealen Flugbahn.<br />
Der Impulse<strong>in</strong>trag <strong>in</strong> die Gasphase durch das Spray ist sehr ger<strong>in</strong>g. Den Bereich, <strong>in</strong><br />
dem ke<strong>in</strong> Ansaugen (Entra<strong>in</strong>ment) der Gasphase durch die Flüssigphase stattf<strong>in</strong>det,<br />
geben Ghosh und Hunt [43] mit ug/u<strong>in</strong>j > 0.3,ug > 10 m/s an. Der Effekt e<strong>in</strong>er zusätzlichen<br />
Vermischung durch <strong>in</strong>duzierte Wirbelstrukturen, wie er z.B. <strong>von</strong> Campolo et al.<br />
[25] bei kle<strong>in</strong>en Werten für das Verhältnis <strong>von</strong> Gas- zur E<strong>in</strong>düsungsgeschw<strong>in</strong>digkeit,<br />
ug/u<strong>in</strong>j, beschrieben wird, hat bei der E<strong>in</strong>spritzung <strong>von</strong> HWL e<strong>in</strong>en vernachlässigbaren<br />
E<strong>in</strong>fluss.<br />
56