Dr.-Ing. Olaf Röhl

Numerische Simulation motorischer Strömungs- und Verbrennungsprozesse

Die Bedeutung der numerischen Simulation im Bereich der Entwicklung von Verbrennungsmotoren nimmt stetig zu, da sie zum einen in der Lage ist teure Experimente zu reduzieren und zum anderen tiefere Einblicke in die physikalischen und chemischen Vorgänge zu liefern. Dennoch sind weitere Forschungsanstrengungen notwendig, um vorhandene Modelle zu verbessern und neue Modelle zu entwickeln. Von besonderem Interesse bei der Motorensimulation ist die Entstehung von Schadstoffen, die in ihrer Komplexität noch nicht ausreichend verstanden ist und deren Reduzierung zudem in der Regel im Widerspruch zu einer Verbrauchsminderung steht.
Im Rahmen meiner Arbeit am Instiut für Technische Verbrennung beschäftige ich mich mit der Entwicklung eines neuen Brennverfahrens, das es ermöglicht die chemischen Eigenschaften des verwendeten Kraftstoffs zu nutzen, um eine gleichzeitige Verbrauchs- und Schadstoffreduzierung zu erreichen. Hierbei sind zunächst vor allem kinetische Aspekte von Bedeutung. Aber auch Strömungs- und Mischungsvorgänge spielen eine wesentliche Rolle.
Bei den verwendeten Programmen handelt es sich einerseits um die institutseigenen Codes AC-FluX (3D CFD) und FlameMaster (0D und 1D), sowie um den Open Source Code Cantera (0D und 1D). Darüber hinaus finden zusätzlich kommerzielle Programme Verwendung.

I. Forschungsprojekte

  • 3D-Simulation und Modellierung der motorischen Magerverbrennung
  • 0D- und 1D-Simulation von Verbrennungsvorgängen
  • Chemische Kinteik und Reaktionsmechanismen
  • Approximation der laminaren Brenngeschwindigkeit

 

II. Veröffentlichungen

  • Jones, W.P., Navarro-Martinez, S., Röhl, O.: "Large eddy simulation of hydrogen autoignition with a probability density function method". Proceedings of the Combustion Institute, Volume 31, 2007. Abstract
  • Jerzembeck, S., Röhl, O., Glawe, C., Peters, N.: "Laminar Burning Velocities of Primary-Reference-Fuel-Ethanol-Air-Mixtures". 32nd International Symposium on Combustion, 2008.
  • S. Jerzembeck, R. Dahms, O. Röhl, N. Peters: "Thermo diffusive instability phenomena of stoichiometric up to very rich spherical flames of n-heptane-air-mixtures", 5th European Thermal-Sciences Conference, Eurotherm 2008
  • Jerzembeck, S., Spiekermann, P., Röhl, O., Glawe, C., Peters, N.: "Development and Experimental Evaluation of a High Temperature Mechanism for blended N-Heptane-Isooctane-Ethanol-Air-Mixtures and Gasoline-Ethanol-Air-Mixtures". 4th IASME/WSEAS International Conference on Energy, Environment, Ecosystems and Sustainable Development, 2008.
  • O. Röhl, S. Jerzembeck, J. Beeckmann, N. Peters: "Numerical Investigation of Laminar Burning Velocities of High Octane Fuel Blends Containing Ethanol", SAE World Congress 2009, SAE 2009-01-0935.
  • O. Röhl, N. Peters: "A Reduced Mechanism for Ethanol Oxidation", European Combustion Meeting 2009, Wien, 810336. Download
  • J.Beeckmann, O. Röhl, N. Peters: "Experimental and numerical investigation of iso-octane, methanol and ethanol regarding laminar burning velocity at elevated pressure and temperature", Powertrains, Fuels and Lubricants Meeting 2009, Florence, 2009-01-1774.
  • J. Beeckmann, O. Röhl, N.Peters, K.A. Heufer, H. Olivier: "Laminar burning velocities and ignition delay times of ethanol", 2. TMFB International Workshop, Aachen, 2009.
  • J.Beeckmann, O. Röhl, N. Peters: "Numerical and Experimental Investigation of Laminar Burning Velocities of iso-Octane and n-Butanol at Elevated Pressure and Temperature". Powertrains, Fuels and Lubricants Meeting 2009, SanAntonio, Texas, USA, 2009-01-2784.
  • Dahms, R., Felsch, C., Röhl, O., Peters, N.: "Detailed Chemistry Flamelet Modeling of Mixed-Mode Combustion in Spark-Assisted HCCI Engines". Submitted to the 33rd International Symposium on Combustion, 2010.
  • Beeckmann, J., Röhl, O., Cai, L., Peters, N.: "A Reduced Kinetik Reaction Mechanism for the Autoignition of Dimethyl Ether". Submitted to the 33rd International Symposium on Combustion, 2010.
  • Heufer, K.A., Fernandes, R., Beeckmann, J. , Röhl, O., Peters, N.: "Shock Tube Investigations of Ignition Delays of n-Butanol at Elevated Pressures between 770 K and 1250 K". Submitted to the 33rd International Symposium on Combustion, 2010.

 

III. Vorlesungen

  • Technische Verbrennung