Zündeigenschaften von OME/E-Fuels

Experimentelle Charakterisierung der Selbstzündung („Autoignition“) des erneuerbaren, synthetischen, rußfreien Dieselersatz-Kraftstoffs OME

Hintergrund:
Chemische Energieträger werden aufgrund ihrer Vorteile hinsichtlich der Energiespeicherung auch zukünftig eine zentrale Rolle in der Transformation des globalen Energiesystems spielen. Ein zukunftsorientiertes Mobilitätskonzept bedingt dabei ebenfalls die Forschung an neuartigen Kraftstoffen, die mittels erneuerbarer Energien hergestellt und speziell auf das Anwendungsgebiet adaptiert werden. Zur Entwicklung eines besseren Verständnisses der thermochemischen Wandlung erneuerbarer Brennstoffe wie Oxymethylenether (OME), welches aufgrund seiner Sauerstoffbrücken als vielversprechender Dieselersatzkraftsoff gilt, leistet die experimentelle Untersuchung nicht-vorgemischter Flammen einen wissenschaftlichen Mehrwert. Zur Idealisierung von Verbrennungsprozessen und für die Entwicklung neuer Motoren ist die Simulation von Verbrennungsvorgängen essentiell. Um hier bereits existente Modellierungsansätze zu nutzen und weiterzuentwickeln bedarf es experimentell ermittelte Daten wie die Selbstzündtemperatur, welche in Abhängigkeit der Streckungsrate eine charakterliche Größe der nicht-vorgemischten Verbrennung darstellt. Die Streckungsrate ist charakterisiert als der reziproke Wert der Verweilzeit der Moleküle des Fluids in der Stagnationsebene.

Ziel:
Mit Hilfe des Autoignition-Brenners soll die charakteristische Kenngröße der Streckungsrate im idealisierten Prozess ermittelt werden. Auf Grund der Idealisierung des Prozesses kann die Analyse auf die Symmetrieachse des laminaren Gegenstrombrenners (1D Modell) reduziert werden. Die ermittelten Daten dienen als Grundlage für die Validierung modellierter Selbstzündprozesse, die essentiell für die Entwicklung neuer Motoren sind. Die Selbstzündtemperatur soll von OME Reinstoffen als auch Blends (Mischungen) unter unterschiedlichen Anströmbedingungen untersucht werden.

Prüfstand/Ausstattung: