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Endotherme Reformierung: thermo-chemische Rekuperation zur Erhöhung des Wirkungsgrades von Verbrennungsmotoren

Dietrich, Ralph-Uwe und Zhang, Jiafei und Ding, Saiman (2017) Endotherme Reformierung: thermo-chemische Rekuperation zur Erhöhung des Wirkungsgrades von Verbrennungsmotoren. 3. VDI-Fachkonferenz Thermische Rekuperation in Fahrzeugen, 2017-01-25 - 2017-01-26, Stuttgart, Deutschland.

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Kurzfassung

Die künftige Mobilität ist derzeit noch nicht ohne effiziente Verbrennungskraftmaschinen denkbar, Lösungen zur weiteren Steigerung ihres Wirkungsgrades bei gleichzeitiger Senkung der Emissionen sind weiterhin gefragt. Mit der endothermen Reformierung von Kraftstoff unter Nutzung der Verbrennungsabwärme werden beide Zielstellungen adressiert. In dem rekuperierten System wird die Wärme aus dem heißen Abgas des Verbrennungsmotors genutzt, um Kraftstoff (Benzin, Diesel o.a.) zu erwärmen und gleichzeitig Wasserdampf zu erzeugen. In einer katalytischen Reaktion werden kürzere Kohlenwasserstoffketten (z.B. CH4) und Wasserstoff (H2) gebildet, d.i. Kraftstoffreformierung, und gleichzeitig der Heizwert des Brenngases erhöht, d.h. thermische Energie des Abgases in chemische Energie der Synthesegaskomponenten umgewandelt. Das erzeugte Gasgemisch weist verbesserte Verbrennungseigenschaften auf bei erhöhter Flammenausbreitungsgeschwindigkeit von Wasserstoff. Die Zündwilligkeit des Gasgemisches wird erhöht und die Emissionen von Stickoxiden (NOx) und Kohlenmonoxid (CO) vermindert. deutlich besser als der konventionale MGT-Prozess mit thermischer Rekuperation von Luft ist. Wesentlich wird der Gesamtwirkungsgrad von 20 % bis zu 26 % erhöht und gleichzeitig der Kraftstoffverbrauch von 2,0 kg/h auf 1,56 kg/h verringert. Die Vorteile von thermochemischer Rekuperation werden in Fließbildsimulation deutlich vorgelegt. Anschließend wird ein stationärer Teststand aufgebaut, um die Potenziale der Abwärmerückgewinnung und der Wirkungsgraderhöhung des Verbrennungsprozesses zu demonstrieren. Schließlich wird die techno-ökonomische Bewertung des Gesamtprozesses in das in-house-Werkzeug TEPET eingearbeitet.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/113373/
Dokumentart:Konferenzbeitrag (Vortrag)
Titel:Endotherme Reformierung: thermo-chemische Rekuperation zur Erhöhung des Wirkungsgrades von Verbrennungsmotoren
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Dietrich, Ralph-Uweralph-uwe.dietrich (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0001-9770-4810NICHT SPEZIFIZIERT
Zhang, JiafeiJiafei.Zhang (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Ding, SaimanSaiman.Ding (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:25 Januar 2017
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Nein
In ISI Web of Science:Nein
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Endotherme Reformierung, thermo-chemische Rekuperation, Wirkungsgradsteigerung, Mikrogasturbine
Veranstaltungstitel:3. VDI-Fachkonferenz Thermische Rekuperation in Fahrzeugen
Veranstaltungsort:Stuttgart, Deutschland
Veranstaltungsart:internationale Konferenz
Veranstaltungsbeginn:25 Januar 2017
Veranstaltungsende:26 Januar 2017
Veranstalter :VDI
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Verkehr
HGF - Programmthema:Bodengebundener Verkehr (alt)
DLR - Schwerpunkt:Verkehr
DLR - Forschungsgebiet:V BF - Bodengebundene Fahrzeuge
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):V - NGC-Antriebsstrang (alt)
Standort: Stuttgart
Institute & Einrichtungen:Institut für Technische Thermodynamik > Thermische Prozesstechnik
Hinterlegt von: Dietrich, Dr. Ralph-Uwe
Hinterlegt am:26 Jul 2017 08:28
Letzte Änderung:24 Apr 2024 20:17

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