Modellierung und Simulation des Strahlzerfalls bei der Dieselhochdruckeinspritzung unter besonderer Berücksichtigung lokaler Turbulenz- und Geschwindigkeitsinformationen

In den aus der Literatur bekannten Primärzerfallsmodellen werden teilweise einzeln, teilweise in Kombination die zerfallsfördernden Komponenten Kavitation, Turbulenz und Aerodynamik in der Modellierung eingesetzt. Es existieren Ansätze, die Modellierung von der Empirie in Richtung Physik zu verändern. Neben den verschiedenen Zerfallsmechanismen unterscheiden sich die Modelle auch darin, ob lokale Informationen aus der Düseninnenströmung für den Zerfall verwendet werden oder ob ausschließlich globale Größen eingehen.Daher wird in dieser Arbeit ein Modell erstellt, das den Primärzerfall aufgrund physikalischer Überlegungen vornimmt und für die Abspaltung nicht nur globale, sondern auch lokale Eigenschaften der Düseninnenströmung verwendet. Der Zerfall findet außerdem unter Berücksichtigung der Erhaltung von Masse, Impuls und Energie statt.Zusammenfassend kann festgehalten werden: In der vorliegenden Arbeit werden drei verschiedene, miteinander zusammenhängende Aspekte besondere Berücksichtigung finden. Simulationsergebnisse nichtkavitierender Düseninnenströmungen werden bei verschiedenen Betriebszuständen vorgestellt. Diese werden verwendet, um Simulationen mit dem hier neu entwickelten, physikalisch motivierten Primärzerfallsmodell durchzuführen. Die so erhaltenen Simulationsergebnisse werden schließlich mit Hilfe einer Vielzahl von Messergebnissen bei Raumtemperatur validiert. Die Verwendung lokaler Strömungsinformationen sowie die weitreichende physikalische Behandlung des Strahlzerfalls sind mit dem im Rahmen dieser Arbeit entwickelten Modell erreicht.