Simulation of an exhaust heat driven rankine cycle for heavy-duty Diesel engines in mobile applications
- Da bei Dieselmotoren etwa ein Drittel der kraftstoffgebundenen Energie in Form von Abwärme im Abgas verlorengeht, stellt die Rückgewinnung der Abgaswärme einen vielversprechenden Ansatz zur Steigerung der Kraftstoffeffizienz dar. Diese Arbeit beschäftigt sich mit der simulativen Analyse, Auslegung und Optimierung eines nachgeschalteten mit Wasser oder Ethanol betriebenen Rankine-Kreisprozesses, der die Abgaswärme in mechanisch nutzbare Arbeit umwandelt. Der Fokus der Arbeit liegt dabei auf einer neuartigen detaillierten Modellierung der einzelnen Systemkomponenten, insbesondere des Abgaswärmeübertragers, und des Gesamtsystems unter Berücksichtigung komplexer Lastkollektive und instationären Betriebsverhaltens der betrachteten Motoren. Für ein prototypisch ausgelegtes System auf einem LKW kann eine mögliche Kraftstoffeinsparung von 2,2% nachgewiesen werden. Potentialanalysen ergeben, dass sich diese durch weitere Optimierung auf bis zu 3,5 bis 4% steigern lässt.
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| Author: | Jan WiedemannGND |
|---|---|
| URN: | urn:nbn:de:hbz:294-52123 |
| Referee: | Roland SpanORCiDGND, Christian DötschGND |
| Document Type: | Doctoral Thesis |
| Language: | German |
| Date of Publication (online): | 2017/03/20 |
| Date of first Publication: | 2017/03/20 |
| Publishing Institution: | Ruhr-Universität Bochum, Universitätsbibliothek |
| Granting Institution: | Ruhr-Universität Bochum, Fakultät für Maschinenbau |
| Date of final exam: | 2017/02/09 |
| Creating Corporation: | Fakultät für Maschinenbau |
| Tag: | Dynamische Modellierung; Simulation |
| GND-Keyword: | Clausius-Rankine-Prozess; Organic Rankine Cycle; Abgaswärme; Wärmerückgewinnung; Dieselmotor |
| Institutes/Facilities: | Lehrstuhl für Thermodynamik |
| Dewey Decimal Classification: | Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften, Maschinenbau |
| Licence (German): |  Keine Creative Commons Lizenz - es gelten der Veröffentlichungsvertrag und das deutsche Urheberrecht |
