Ignition by Capacitance Sparks and Non-Thermal Plasmas

Für die Optimierung von Verbrennungsmotoren ist das Verständnis der Zündung von brennbaren Gemischen durch elektrische Entladungen von entscheidender Bedeutung. Ein kombinierter experimentell-numerischer Ansatz wird verwendet, um tiefere Einblicke in die physikalisch-chemischen Prozesse während der Zündung durch thermische und nicht-thermische Plasmen zu erhalten. Bei beiden Anwendungsbeispielen wurden Energien im Bereich der mindestens zur Zündung notwendigen Energie untersucht. Die zeitliche Entwicklung des Plasmakerns und der Stoßwelle mittels einer Schlieren-Methode zusammen mit numerischen Simulationen wurde verwendet, um die Effizienz einer Funkenzündung zu quantifizieren. ... mehrRadiale Profile von OHRadikalen, die durch laserinduzierte Fluoreszenz (LIF) gemessen wurden, werden mit numerischen Ergebnissen verglichen, um die numerischen Werkzeuge zu validieren, die nun zur Modellierung der Zündung nachhaltig erzeugter Biokraftstoffe verwendet werden können. Eine volumetrische Zündung kann mit nichtthermischen Plasmen erreicht werden. Hier wurden numerische Simulationen verwendet, um die zeitliche Entwicklung von Temperatur und Radikalen im Plasmakanal im Detail zu untersuchen.

For optimization of combustion engines understanding the ignition of combustible mixtures by electrical discharges is of crucial importance. A combined experimental-numerical approach is employed to gain deeper insight into the related physicochemical processes during the ignition by thermal and non-thermal plasmas. In both applications energies near the minimum energy necessary for ignition have been imposed. The temporal development of the plasma kernel and the shock wave measured using a schlieren method in combination with numerical simulations were used to quantify the ignition efficiency of a capacitance sparks. ... mehrRadial profiles of OH radicals measured by laser induced fluorescence (LIF) were compared with numerical results to validate the numerical tools which now can be used to model ignition of advanced biofuels. Volumetric ignition by non-thermal plasmas has been investigated through numerical simulations which were used to examine the temporal development of temperature and radicals inside the plasma channel in detail.