Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
The influence of Swirl and Tumble on the combustion, emissions formation and heat transfer in Diesel Dual Fuel engines
KTH, School of Industrial Engineering and Management (ITM), Machine Design (Dept.).
2013 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesisAlternative title
Inverkan av Swirl och Tumble på förbränningen, emissionsbildningen och värmeöverföringen i en Diesel Dual Fuelmotor (Swedish)
Abstract [sv]

Det allt större fokus som läggs på kopplingen mellan den ökande konsumtionen av fossila drivmedel och stigande koncentrationsnivåer av växthusgasen koldioxid har föranlett en intensifiering av forskningen inom alternativa drivmedel och förbränningsmotorkoncept, där Diesel Dual Fuel är konceptet som avhandlas under det här examensarbetet. Specifikt undersöks inverkan av rotationsrörelserna Swirl och Tumble på förbränningen, emissionsbildningen och värmeöverföringen i en portinsprutad Diesel Dual Fuelmotor. Resultaten visar att Swirl och Tumble i olika grad påverkar flampropageringen och hur formationen av oförbrända kolväten, härstammandes från ofullständig förbränning, kan kopplas till antingen s.k. crevices eller flamutsläckning beroende på testförhållanden och kolvgeometrier. Resultaten visar också att Swirl och Tumble påverkar efter-oxideringen av de oförbrända kolvätena i olika utsträckning och via olika mekanismer beroende på testförhållanden. För crevice-vinklade tester leder avsaknaden av Swirl-rörelse vid Swirl 1 till att oförbrända kolväten förblir längs med cylinder-linern och undgår fullständig efter-oxidering. För alla tester leder den ökande värmeöverföringen med högre Swirl till en minskad efter-oxidering. Vid maximala Swirl 7, Tumble 2 kompenserar den avancerade, stabilare och mer intensiva förbränningen för den minskade efter-oxideringen givet de lägre avgastemperaturerna. För tester vid magrare förhållanden leder den låga turbulensen vid Swirl 3.8, Tumble 1.25 till en lång tändfördröjning, vilket sammanfaller med instabil förbränning och väldigt höga värden av oförbrända kolväten. Betydligt lägre nivåer av oförbrända kolväten ges vid Swirl 2.5, Tumble 1.2 där en något senare samt stabil förbränning gynnas av låga värmeförluster och kraftig efter-oxidering. Ett liknande resultat ses även vid Swirl 3.8, Tumble 4 där en högre Tumble förkortar tändfördröjningen.

Abstract [en]

With the increasing focus on the link between the increasing consumption of fossil fuel and rising concentration levels of carbon dioxide, research into alternative fuels and engine concepts is intensifying, where Diesel Dual Fuel is the concept investigated during this Thesis. Specifically, the impact of the rotational movements Swirl and Tumble on the combustion, emissions formation and heat transfer in a port injected Diesel Dual Fuel is examined. The results show that Swirl and Tumble to varying degree affect the flame propagation as well as how the emissions formation of unburned hydrocarbons, originating from incomplete combustion, depend upon crevices or flame quenching depending on test conditions. The results also show that the Swirl and Tumble movements influences the after-oxidation of unburned hydrocarbons to different extent and its mechanisms depending on the test conditions. For crevice-geared tests the absence of Swirl movement at Swirl 1 leads to unburned hydrocarbons remaining along the liner during the expansion stroke, thus escaping oxidation. For all tests the increasing heat transfer with higher Swirl leads to reduced after-oxidation. At the maximum Swirl 7 the more advanced, stable and intense combustion compensates for the reduced after-oxidation resulting from the lower exhaust gas temperatures. For leaner test conditions, the low turbulence at Swirl 3.8, Tumble 1.25 results in an extended ignition delay, which coincides with an unstable combustion and very high levels of unburned hydrocarbons. Considerably lower levels of unburned hydrocarbons are seen at Swirl 2.5, Tumble 1.2 where a rather late yet stable combustion benefits from the lower cooling losses and thus improved after-oxidation. Similarly low levels are seen at Swirl 3.8, Tumble 4 where the Tumble shortens the ignition delay duration and the after-oxidation is equally beneficial.

Place, publisher, year, edition, pages
2013. , 65 p.
Series
MMK 2013:07 MFM 153
National Category
Engineering and Technology
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-141326OAI: oai:DiVA.org:kth-141326DiVA: diva2:696185
Supervisors
Examiners
Available from: 2015-10-15 Created: 2014-02-13 Last updated: 2015-10-15Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(3307 kB)88 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 3307 kBChecksum SHA-512
f8fd8674a5a568d2884cf320786ca64a08ca78ba6e08cd0eb28b799b7492d04a4b00859a067bda828f9f1ce5278095cba707449fb373e237786935bef200b43f
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Machine Design (Dept.)
Engineering and Technology

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 88 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 79 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf