Technologielösungen für hocheffiziente zero-emission H2-Motoren für KWK-Anwendungen, Teilvorhaben: Simulative und experimentelle Analyse und Optimierung von Gemischbildung und Verbrennung

Description: Im Vergleich zu erdgasbetriebenen Aggregaten können mit baugleichen Wasserstoffmotoren bisher nur geringere spezifische Leistungen erbracht werden, wodurch sich der Wirkungsgrad des Systems verringert, sodass die Technologie noch nicht als wirtschaftliche Alternative zu Erdgassystemen in Frage kommt. Im vorliegenden Teilvorhaben soll eine Erhöhung der spezifischen Leistung mittels aufwendiger messtechnischer sowie simulativer Methoden erreicht werden. Auf Basis der optischen Analyse von Gemischbildung und Verbrennung im aktuellen Entwicklungsstand des H2-BHKW von 2G soll durch numerische Strömungssimulation (CFD, computational fluid dynamics) ein optimiertes Brennraumdesign sowie eine optimierte Form der Brenngaseinbringung gefunden und am Prüfstand umgesetzt und validiert werden. Bei erfolgreicher Leistungs- und Effizienzerhöhung können die gewonnenen Erkenntnisse durch 2G in den nächsten Modellgenerationen übernommen und somit wirtschaftlich verwertet werden.

SupportProgram

Origins: /Bund/UBA/UFORDAT

Tags: Strömungstechnik ? Wasserstoffmotor ? Verbrennung ? Strömungsmodell ? Vergleichsanalyse ? Wirkungsgrad ?

Region: Bayern

Bounding boxes: 12.53381° .. 12.53381° x 47.795° .. 47.795°

License: cc-by-nc-nd/4.0

Language: Deutsch

Organisations

• Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (Geldgeber*in)
• IBU - tec advanced materials AG (Mitwirkende)
• INTERKAT Catalyst GmbH (Mitwirkende)
• KS Kolbenschmidt GmbH (Mitwirkende)
• Ostbayerische Technische Hochschule Amberg-Weiden, Fakultät Maschinenbau / Umwelttechnik, Kompetenzzentrum Kraft-Wärme-Kopplung (Betreiber*in)
• Umweltbundesamt (Bereitsteller*in)

Time ranges: 2022-09-01 - 2025-08-31

Alternatives

• Language: Englisch/English
  Title: Subproject: Simulative and experimental analysis and optimization of mixture formation and combustion
  Description: Compared to natural gas-powered units, hydrogen engines of the same design have so far only been able to achieve lower specific outputs, which reduces the efficiency of the system, so that the technology cannot yet be considered as an economical alternative to natural gas systems. In the present subproject, an increase in the specific power is to be achieved by means of complex metrological and simulative methods. Based on the optical analysis of mixture formation and combustion in the current development status of 2G's H2-CHP, an optimized combustion chamber design and an optimized form of fuel gas injection are to be found by means of numerical flow simulation (CFD, computational fluid dynamics) and implemented and validated on the test bench. If the increase in performance and efficiency is successful, the knowledge gained can be adopted by 2G in the next model generations and thus exploited economically. https://ufordat.uba.de/UFORDAT/pages/PublicRedirect.aspx?TYP=PR&DSNR=1129624

Status

Aktiv

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