CFD - Simulation der Zündung und Verbrennung in einem vorkammergezündeten Großgasmotor

Der Zünd- und Verbrennungsvorgang in einem vorkammergezündeten Großgasmotor wird im URANS-Kontext (Standard k-epsilon Modell) mit Hilfe des Mischungsbruch- und Fortschrittsvariablenkonzepts unter Annahme einer 1-Schritt-Reaktion modelliert. Zur Beschreibung des Quellterms der Transportgleichung der Fortschrittsvariablen wurde ein neuer Term aus zwei bekannten Flammenfront-Verbrennungsmodellen (TFC und Schmid) abgeleitet. Dieser wurde mit Hilfe eines Quenchfaktors angepasst, um die von der Vorkammer in die Hauptkammer eintretenden Zündstrahlen adäquat abbilden zu können. Eine zusätzliche Transportgleichung für eine Zündindikatorspezies dient zur Beschreibung der Selbstzündung an einer heißen Oberfläche. Die Richtigkeit der Modellannahmen wurde anhand von Messdaten eines Einhubtriebwerks, einer dynamisch beladbaren Hochdruckzelle und eines Großgasmotors verifiziert.