Højhastighedsbilleder af antændingen i store, to-takts skibsmotorer ErhvervsPhD (i samarbejde med MAN Diesel) Hanne Hostrup Poulsen Vejledere: Peter Glarborg (CHEC) Stefan Mayer (MAN Diesel) Sønnik Clausen (DTU-Risø)
Agenda Formål med studiet Optisk adgang til testmotor Lokale billeder af antænding Sammenligning med globale motordata
Formål Ph.D. studie Optimering af forbrændingen i store skibsmotorer Optiske undersøgelser → validering of forbedring af modeller Formål med undersøgelser: optisk adgang → data for lokale variationer sammenligning med CFD simuleringer Antændingsstudie Observere antændingen – hvad kan billeder vise? Sammenligning af billeder med globale motordata
4T50ME-X Testmotor 2-takst Dieselmotor 50 cm cylinderdiameter 2.2 m slaglængde Effekt ~ 8MW Temperaturer op til 2400 ˚C Tryk op til 180 bar
Optisk adgang – eksperimentel set-up Optisk udstyr Højhastighedskamera 50mm linse Spejl Endoskop Safirrude
Optisk adgang – synsvinkel Antændingsområde
Højhastighedsbilleder af antændingen 1.63 1.95 2.05 2.15 2.21 2.28 2.37 2.50 2.67 2.89 2.96 3.06 3.12 3.19 3.22
Globale motordata for æntændingen Zoom area Indsprøjtning starter: 1.95 CAD ATDC Forbrænding starter: 2.7 CAD ATDC
Konklusioner fra billeder og globale data Forøget stråling ved 2.15 CAD ATDC Den strålende sky ændrer form indtil 2.89 CAD ATDC Ny forøgelse af strålingen observeret 2.96 CAD ATDC Denne timing stemmer med den global forøgelse af heat release rate “antændingen” er tydelig i billedsekvensen! Der observeres lys fra flere forskellige positioner på samme tid Det udvikles til en diffusionsflamme med sodstråling fra overfladen 2.15 2.89 2.96 3.22
Conclusions Ignition occurs approximately 3 CAD ATDC = 1.7 ms aSOI Good correspondence between ignition according to Global injection and thermodynamic data Increasing luminescence in images Imaging studies have proven useful for ignition analysis
Tak for opmærksomheden/ Thanks for the Attention !