Ziel der Arbeit war die Entwicklung und Anwendung numerischer Verfahren zur Simulation der Tiefen- und Oberflächenfiltration von Ruß im Filtermedium von Dieselpartikelfiltern. Mit den Simulationen sollte die Rußabscheidung im Substrat während der Filterbeladung vorhergesagt werden. Es wurde ein möglichst hoher Filtrationswirkungsgrad bei einem möglichst niedrigen Druckabfall angestrebt. Außerdem sollten die geometrischen Eigenschaften des Substrats optimiert werden. Zunächst wird der derzeitige wissenschaftliche und technische Stand auf diesem Gebiet dargestellt. Anschließend wird die Struktursimulation der Keramik beschrieben und anhand von Mikroskopaufnahmen die Struktur in 2-D und 3-D gezeigt. Sechs verschiedene Cordierit-Keramikvarianten wurden mit Mikrostrukturmodellen rekonstruiert. Anschließend wird erläutert, wie die Nanostruktur eines Gettermaterials rekonstruiert wurde. Wenn die Struktur des Filtermediums bekannt ist, erfolgt als nächster Validierungsschritt die Berechnung des Druckabfalls und der Vergleich des Druckabfalls mit der Leermessung an der Probe, dass heißt ohne Rußbeaufschlagung. Es wurde im Projektverlauf klar, dass man für die korrekte Vorhersage der Filtration deutlich besser aufgelöste Strukturen verwenden muss, als für die Vorhersage der Permeabilität nötig ist. Damit wurde deutlich, dass reale Substrate viel zu zeitaufwändig sind, um die Filtrationssimulation zu entwickeln. Der zukünftige Nutzen besteht darin, damit bessere Filter zu entwickeln, die weniger Energieverlust bewirken und dabei besser filtern.


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    Title :

    CorTRePa - Thermochemisch resistentes Cordierit für Dieselpartikelfilter. Simulation der Rußfiltration und Optimierung des Gefügedesigns im Forschungsvorhaben. Abschlussbericht. Berichtszeitraum: 01.04.2006 - 31.03.2009


    Contributors:

    Publication date :

    2009


    Size :

    25 Seiten, 21 Bilder, 18 Quellen


    Type of media :

    Report


    Type of material :

    Print


    Language :

    German