Entropie

Von der Forschungsabteilung der Augsburg-Werke von M. A. N. wurden eine Reihe von Computerprogrammen entwickelt, um Informationen zur Entwicklung von Dieselmotoren bereitzustellen. Dieser Artikel berichtet über zwei solcher Programme. Eines davon zielt darauf ab, den Wärmestrom aus dem Indikator-Druckdiagramm zu bestimmen, das andere berechnet den Druck- und Temperaturstrom sowie die thermische Belastung ausschließlich aus den Motormaßen unter der Annahme eines einfachen Wärmestromdiagramms. Einige Ergebnisse dieser Berechnungen werden vorgestellt.

@article{doi104271650450,
    author = "Woschni, Gerhard",
    title = "Computer-Programme zur Bestimmung des Zusammenhangs zwischen Druckstrom, Wärmeabgabe und thermischer Belastung in Dieselmotoren",
    year = "1965",
    journal = "SAE-Technische Papiere auf CD-ROM/SAE-Technische Papierserie",
    abstract = "Von der Forschungsabteilung der Augsburg-Werke von M. A. N. wurden eine Reihe von Computerprogrammen entwickelt, um Informationen zur Entwicklung von Dieselmotoren bereitzustellen. Dieser Artikel berichtet über zwei solcher Programme. Eines davon zielt darauf ab, den Wärmestrom aus dem Indikator-Druckdiagramm zu bestimmen, das andere berechnet den Druck- und Temperaturstrom sowie die thermische Belastung ausschließlich aus den Motormaßen unter der Annahme eines einfachen Wärmestromdiagramms. Einige Ergebnisse dieser Berechnungen werden vorgestellt.",
    url = "https://doi.org/10.4271/650450",
    doi = "10.4271/650450",
    openalex = "W2301964542"
}

Indem wir supersonische Strahlen aus Wasserstoff oder Helium mit geringen Konzentrationen schwererer Moleküle als Quellen verwendeten, konnten wir Molekularstrahlen mit kinetischen Energien der schweren Moleküle im Bereich weit über einem Elektronenvolt erzeugen. Eine Vielzahl von Molekülen wurde erfolgreich beschleunigt. Bei diesen hohen Energien wurden Intensitäten von 10(16) bis 10(17) schweren Molekülen pro Steradian-Sekunde erreicht.

@article{doi101126science1553765997,
    author = "Abuaf, N. und Anderson, James B. und Andres, R. P. und Fenn, John B. und Marsden, D. G. H.",
    title = "Molekularstrahlen mit Energien über einem Elektronenvolt",
    year = "1967",
    journal = "Science",
    abstract = "Indem wir supersonische Strahlen aus Wasserstoff oder Helium mit geringen Konzentrationen schwererer Moleküle als Quellen verwendeten, konnten wir Molekularstrahlen mit kinetischen Energien der schweren Moleküle im Bereich weit über einem Elektronenvolt erzeugen. Eine Vielzahl von Molekülen wurde erfolgreich beschleunigt. Bei diesen hohen Energien wurden Intensitäten von 10(16) bis 10(17) schweren Molekülen pro Steradian-Sekunde erreicht.",
    url = "https://doi.org/10.1126/science.155.3765.997",
    doi = "10.1126/science.155.3765.997",
    openalex = "W2092118067"
}

Grundlegende Daten zur Wärmeabgabe wurden durch Analyse von Zylinderdruckdiagrammen aus einer Vielzahl von Motoren, Zweigtakt- und Viertaktmotoren, von klein (3·4-Zoll Bohrung) bis mittelgroß (12-Zoll Bohrung) über Bereiche der Leistung, Drehzahl und Luftzufuhrbedingungen gewonnen. Der Artikel gibt einen Überblick über frühe Versuche, eine einfache Formel für die Wärmeabgabe zu erhalten, die für Leistungsrechnungen durch Computer geeignet ist, unter Verwendung des einfachen und weit verbreiteten Einzonenmodells für die Bedingungen im Zylinder. Das Ergebnis ist, dass zwar auf diese Weise nützliche Berechnungen möglich sind, jedoch für ein besseres Verständnis der Bedingungen im Motor anspruchsvollere Modelle erforderlich sind.

@article{doi101243pimeconf196918431502,
    author = "Whitehouse, N. D. und Way, R. J. B.",
    title = "Rate of Heat Release in Diesel Engines and Its Correlation with Fuel Injection Data",
    year = "1969",
    journal = "Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers Conference Proceedings",
    abstract = "Grundlegende Daten zur Wärmeabgabe wurden durch Analyse von Zylinderdruckdiagrammen aus einer Vielzahl von Motoren, Zweigtakt- und Viertaktmotoren, von klein (3·4-Zoll Bohrung) bis mittelgroß (12-Zoll Bohrung) über Bereiche der Leistung, Drehzahl und Luftzufuhrbedingungen gewonnen. Der Artikel gibt einen Überblick über frühe Versuche, eine einfache Formel für die Wärmeabgabe zu erhalten, die für Leistungsrechnungen durch Computer geeignet ist, unter Verwendung des einfachen und weit verbreiteten Einzonenmodells für die Bedingungen im Zylinder. Das Ergebnis ist, dass zwar auf diese Weise nützliche Berechnungen möglich sind, jedoch für ein besseres Verständnis der Bedingungen im Motor anspruchsvollere Modelle erforderlich sind.",
    url = "https://doi.org/10.1243/pime\_conf\_1969\_184\_315\_02",
    doi = "10.1243/pime\_conf\_1969\_184\_315\_02",
    openalex = "W2066988244"
}

Dieser Artikel schlägt eine neue Gleichung zur Berechnung des momentanen Wärmeübergangs in Verbrennungsmotoren vor. Die Gleichung umfasst Ausdrücke für den Wärmeübergang durch Konvektion sowie Gas- und Flammenstrahlung. Im Term für den konvektiven Wärmeübergang treten drei Parametergruppen auf: Betriebsparameter (Druck in der Verbrennungskammer, mittlere Kolbengeschwindigkeit, Gastemperatur), ein Motorparameter (äquivalenter Zylinderdurchmesser) und eine Konstante, die die Wirbelgeschwindigkeiten (zum Zeitpunkt des Beginns der Verbrennung) berücksichtigt. Die Berücksichtigung der Gasstrahlung und die gewonnenen Daten zur Flammenstrahlung machen die Gleichung weitgehend vollständig, wissenschaftlich fundiert und universell anwendbar.

@article{doi104271720027,
    author = "Sitkei, György und Ramanaiah, G.",
    title = "Ein rationaler Ansatz zur Berechnung des Wärmeübergangs in Dieselmotoren",
    year = "1972",
    journal = "SAE-Technische Papiere auf CD-ROM/SAE-Technische Papierserie",
    abstract = "Dieser Artikel schlägt eine neue Gleichung zur Berechnung des momentanen Wärmeübergangs in Verbrennungsmotoren vor. Die Gleichung umfasst Ausdrücke für den Wärmeübergang durch Konvektion sowie Gas- und Flammenstrahlung. Im Term für den konvektiven Wärmeübergang treten drei Parametergruppen auf: Betriebsparameter (Druck in der Verbrennungskammer, mittlere Kolbengeschwindigkeit, Gastemperatur), ein Motorparameter (äquivalenter Zylinderdurchmesser) und eine Konstante, die die Wirbelgeschwindigkeiten (zum Zeitpunkt des Beginns der Verbrennung) berücksichtigt. Die Berücksichtigung der Gasstrahlung und die gewonnenen Daten zur Flammenstrahlung machen die Gleichung weitgehend vollständig, wissenschaftlich fundiert und universell anwendbar.",
    url = "https://doi.org/10.4271/720027",
    doi = "10.4271/720027",
    openalex = "W2228179997"
}

Ein Modell zur Beschreibung der turbulenten Flammenausbreitung in Verbrennungsmotoren wird vorgestellt. Das Modell basiert auf der Annahme, dass Wirbel mit einem charakteristischen Radius ℓ e von der Flammenfront mit einer turbulenten Einströmungsgeschwindigkeit u e erfasst und anschließend in einer charakteristischen Zeit τ = ℓ e /u ℓ verbrennen, wobei u ℓ die laminare Flammengeschwindigkeit des Kraftstoff-Luft-Gemisches ist. Zudem wird eine Näherungsmethode zur analytischen Bestimmung des Gleichgewichtszustands der verbrannten Gase vorgestellt. Um die Vorhersagen des Modells zu überprüfen, wurden Experimente in einem Einzylinder-Forschungsmotor bei Drehzahlen von 1000-3200 U/min, Zündvortrieben von 30-110 Grad BTC und Kraftstoff-Luft-Äquivalenzverhältnissen von 0,7-1,5 durchgeführt. Gleichzeitig wurden Messungen des Zylinderdrucks und der Position der Flammenfront in Abhängigkeit vom Kurbelwinkel vorgenommen, und für alle Betriebsbedingungen wurde eine gute Übereinstimmung mit den Vorhersagen des Modells erzielt. Es wurden Korrelationen entwickelt, die es ermöglichen, sowohl die Einströmungsgeschwindigkeit u e als auch den Wirbelradius ℓ e aus dem Wissen über die Motorgeometrie, den Kraftstofftyp und die Betriebsbedingungen zu berechnen. Es wird erwartet, dass das Modell für Entwurfsstudien nützlich sein wird, die darauf abzielen, die Effizienz und die Emissionsmerkmale von Verbrennungsmotoren zu verbessern.

@article{doi104271740191,
    author = "Blizard, Norman C. und Keck, James C.",
    title = "Experimentelle und theoretische Untersuchung eines turbulenten Verbrennungsmodells für Verbrennungsmotoren",
    year = "1974",
    journal = "SAE-technische Papiere auf CD-ROM/SAE-technische Papierserie",
    abstract = "Ein Modell zur Beschreibung der turbulenten Flammenausbreitung in Verbrennungsmotoren wird vorgestellt. Das Modell basiert auf der Annahme, dass Wirbel mit einem charakteristischen Radius ℓ e von der Flammenfront mit einer turbulenten Einströmungsgeschwindigkeit u e erfasst und anschließend in einer charakteristischen Zeit τ = ℓ e /u ℓ verbrennen, wobei u ℓ die laminare Flammengeschwindigkeit des Kraftstoff-Luft-Gemisches ist. Zudem wird eine Näherungsmethode zur analytischen Bestimmung des Gleichgewichtszustands der verbrannten Gase vorgestellt. Um die Vorhersagen des Modells zu überprüfen, wurden Experimente in einem Einzylinder-Forschungsmotor bei Drehzahlen von 1000-3200 U/min, Zündvortrieben von 30-110 Grad BTC und Kraftstoff-Luft-Äquivalenzverhältnissen von 0,7-1,5 durchgeführt. Gleichzeitig wurden Messungen des Zylinderdrucks und der Position der Flammenfront in Abhängigkeit vom Kurbelwinkel vorgenommen, und für alle Betriebsbedingungen wurde eine gute Übereinstimmung mit den Vorhersagen des Modells erzielt. Es wurden Korrelationen entwickelt, die es ermöglichen, sowohl die Einströmungsgeschwindigkeit u e als auch den Wirbelradius ℓ e aus dem Wissen über die Motorgeometrie, den Kraftstofftyp und die Betriebsbedingungen zu berechnen. Es wird erwartet, dass das Modell für Entwurfsstudien nützlich sein wird, die darauf abzielen, die Effizienz und die Emissionsmerkmale von Verbrennungsmotoren zu verbessern.",
    url = "https://doi.org/10.4271/740191",
    doi = "10.4271/740191",
    openalex = "W1491647851"
}

@misc{fenn1982engines1,
    author = "Fenn, J. B",
    title = "Engines, Energy, and Entropy",
    year = "1982",
    howpublished = "New York, W.H. Freeman, 293 p",
    note = "talkorigins\_source = {true}; raw\_reference = {Fenn, J. B., 1982, Engines, Energy, and Entropy: New York, W.H. Freeman, 293 p.}"
}

@article{bent1983engines,
    author = "Bent, Henry A.",
    title = "Engines, energy and entropy: A thermodynamics primer",
    year = "1983",
    journal = "Journal of Chemical Education",
    url = "https://doi.org/10.1021/ed060pa25.2",
    doi = "10.1021/ed060pa25.2",
    number = "1",
    openalex = "W2025485767",
    pages = "A25",
    volume = "60"
}

@article{doi101021ed060pa252,
    author = "Bent, Henry A.",
    title = "Engines, energy and entropy: A thermodynamics primer",
    year = "1983",
    journal = "Journal of Chemical Education",
    url = "https://doi.org/10.1021/ed060pa25.2",
    doi = "10.1021/ed060pa25.2",
    openalex = "W2025485767"
}

Liste der Symbole Thermodynamik Konzepte und Gesetze Definitionen Geschlossene Systeme Offene Systeme Der Impulssatz Nützliche Schritte zur Problemlösung Das Temperatur-Energie-Wechselwirkungsdiagramm und das Entropie-Energie-Wechselwirkungsdiagramm Probleme Entropieerzeugung und Exergieverlust Das Gouy-Stodola-Theorem Systeme, die mit mehr als einem Wärmereservoir kommunizieren Adiabate Systeme Exergieanalyse von stationären Strömungsprozessen Exergieanalyse von Nicht-Strömungsprozessen Charakteristische Merkmale irreversibler Systeme und Prozesse Probleme Entropieerzeugung in Fluidströmungen Zusammenhang zwischen Entropieerzeugung und viskoser Dissipation Laminare Strömung Turbulente Strömung Der Übergang Knicktheorie turbulenter Strömung Entropieerzeugung in isothermer turbulenter Strömung Die Bernoulli-Gleichung Entropieerzeugung bei Wärmeübertragung Die lokale Entropieerzeugungsrate bei konvektiver Wärmeübertragung Fluidreibung vs. Wärmeübertragung Irreversibilität Innere Strömungen Äußere Strömungen Wärmeleitung Wärmeübertragung Konvektiver Stofftransport Allgemeine Wärmeübertragung in Wärmetauschern Techniken zur Verbesserung der Wärmeübertragung Probleme Wärmetauscher Gegenstrom-Wärmetauscher Wärmetauscher mit vernachlässigbarem Druckverlust Irreversibilität Die dreiteilige Struktur der Irreversibilität in Wärmetauschern Zweiphasenströmungswärmetauscher Andere Wärmetauscher-Studien zur Entropieerzeugung Verteilung der Wärmeübertragungsfläche auf der absoluten Temperaturskala Verteilung der Wärmeübertragungsfläche in Gegenstrom-Wärmetauschern Probleme Isoliersysteme Kraftwerke und Kälteanlagen als Isoliersysteme Die Entropieerzeugung in einer Isolierung mit fester Geometrie Optimaler kontinuierlicher Kühlmodus Gegenstrom-Wärmetauscher als eindimensionale Isolierungen Parallele Isolierungen Zwischenkühlung oder -erwärmung von Isoliersystemen für Kraft- und Kälteanlagen Probleme Speichersysteme Sensible Wärmespeicherung Optimaler Heiz- und Kühlprozess unter Zeitbeschränkung Heißspeicher vs. Kaltspeicher Latente Wärmespeicherung Kraftwerksmodell mit Bypass-Wärmeverlust und zwei endlichen Wärmetauschern Kraftwerk als Isolierung zwischen Wärmequelle und Umgebung Kombikraftwerk Optimale Brennkammertemperatur Andere Optimierungsstudien zu Kraftwerken Warum maximale Leistung minimale Entropieerzeugungsrate bedeutet Maximale Leistung aus Fluidströmungen Probleme Solare thermische Kraftwerksmodelle mit Kollektor-Wärmeverlust an die Umgebung Kollektor-Umwelt-Wärmeverlust und Kollektor-Maschine-Wärmetauscher Kollektor-Umwelt-Wärmeverlust und Maschine-Umwelt-Wärmetauscher Speicherung durch Schmelzen Extraplanetarisches Solarkraftwerk Nicht-isotherme Kollektoren Zeitvariable Bedingungen Andere Bereiche der solaren Energieumwandlung Studien Probleme Kälteanlagen Kälteanlagenmodell mit Wärmeübertragungs-Irreversibilitäten Modell mit Wärmeverlust parallel zum reversiblen Kompartiment Modell mit Kälteend-Wärmetauscher und Raumtemperatur-Wärmetauscher Minimierung der Entropieerzeugung durch Wärmeverlust Probleme Zeitabhängiger Betrieb Entfrostung von Kühlschränken Reinigen des Wärmetauschers eines Kraftwerks Von einer Lagerung aus heißem trockenen Gestein angetriebene Kraftwerke Maximale Eisproduktionsrate Probleme Anhänge Lokale Entropieerzeugungsrate Variationsrechnung Autorenverzeichnis Sachverzeichnis

@article{doi105860choice333933,
    title = "Minimierung der Entropieerzeugung: Die Methode der thermodynamischen Optimierung von Systemen endlicher Größe und Prozessen endlicher Dauer",
    year = "1996",
    journal = "Choice Reviews Online",
    abstract = "Liste der Symbole Thermodynamik Konzepte und Gesetze Definitionen Geschlossene Systeme Offene Systeme Der Impulssatz Nützliche Schritte bei der Problemlösung Das Temperatur-Energie-Wechselwirkungsdiagramm und das Entropie-Energie-Wechselwirkungsdiagramm Probleme Entropieerzeugung und Exergieverlust Das Gouy-Stodola-Theorem Systeme, die mit mehr als einem Wärmereservoir kommunizieren Adiabate Systeme Exergieanalyse von stationären Strömungsprozessen Exergieanalyse von Nicht-Strömungsprozessen Charakteristische Merkmale irreversibler Systeme und Prozesse Probleme Entropieerzeugung in Fluidströmungen Zusammenhang zwischen Entropieerzeugung und viskoser Dissipation Laminare Strömung Turbulente Strömung Die Transition Knicktheorie turbulenter Strömung Entropieerzeugung in isothermer turbulenter Strömung Die Bernoulli-Gleichung Entropieerzeugung bei Wärmeübertragung Die lokale Entropieerzeugungsrate bei konvektiver Wärmeübertragung Fluidreibung vs. Wärmeübertragung Irreversibilität Innere Strömungen Äußere Strömungen Wärmeleitung Wärmeübertragung Konvektiver Stofftransport Allgemeine Wärmeübertragung in Wärmetauschergängen Techniken zur Verbesserung der Wärmeübertragung Probleme Wärmetauscher Gegenstrom-Wärmetauscher Wärmetauscher mit vernachlässigbarem Druckverlust Irreversibilität Die dreiteilige Struktur der Irreversibilität von Wärmetauschern Zweiphasenströmungs-Wärmetauscher Andere Wärmetauscher-Entropieerzeugungsstudien Verteilung der Wärmeübertragungsfläche auf der absoluten Temperaturskala Verteilung der Wärmeübertragungsfläche in Gegenstrom-Wärmetauschern Probleme Isoliersysteme Kraftwerke und Kälteanlagen als Isoliersysteme Die Entropieerzeugung in einer Isolierung mit fester Geometrie Optimaler kontinuierlicher Kühlmodus Gegenstrom-Wärmetauscher als eindimensionale Isolierungen Parallele Isolierungen Zwischenkühlung oder -erwärmung von Isoliersystemen für Kraft- und Kälteanlagen Probleme Speichersysteme Sensible Wärmespeicherung Optimaler Heiz- und Kühlprozess unter Zeitbeschränkung Heißspeicher vs. Kältespeicher Latente Wärmespeicherung Kraftwerksmodell mit Bypass-Wärmeverlust und zwei endlichen Wärmetauschern Kraftwerk als Isolierung zwischen Wärmequelle und Umgebung Kombikraftwerk Optimale Brennkammertemperatur Andere Kraftwerksoptimierungsstudien Warum maximale Leistung minimale Entropieerzeugungsrate bedeutet Maximale Leistung aus Fluidströmungen Probleme Solare thermische Kraftwerksmodelle mit Kollektor-Wärmeverlust an die Umgebung Kollektor-Umwelt-Wärmeverlust und Kollektor-Maschine-Wärmetauscher Kollektor-Umwelt-Wärmeverlust und Maschine-Umwelt-Wärmetauscher Speicherung durch Schmelzen Extraterrestrisches Solarkraftwerk Nichtisotherme Kollektoren Zeitvariable Bedingungen Andere Bereiche der Solarkonversionsstudie Probleme Kälteanlagen Kälteanlagenmodell mit Wärmeübertragungs-Irreversibilitäten Modell mit Wärmeverlust parallel zum reversiblen Kompartiment Modell mit Kälteend-Wärmetauscher und Raumtemperatur-Wärmetauscher Minimierung der Wärmeverlust-Entropieerzeugung Probleme Zeitabhängiger Betrieb Entfrostung von Kühlschränken Reinigen des Wärmetauschers eines Kraftwerks Von Heizung aus einem Bett heißer trockener Gesteine angetriebene Kraftwerke Maximale Eisproduktionsrate Probleme Anhänge Lokale Entropieerzeugungsrate Variationsrechnung Autorenindex Sachverzeichnis",
    url = "https://doi.org/10.5860/choice.33-3933",
    doi = "10.5860/choice.33-3933",
    openalex = "W586644502"
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Teil I. Design von Triebwerken für ein neues 600-Sitz-Flugzeug: 1. Das neue große Flugzeug - Anforderungen und Hintergrund 2. Die Aerodynamik des Flugzeugs 3. Die Erzeugung von Schub in einem Strahltriebwerk 4. Der Gasturbinenzyklus 5. Das Prinzip und die Anordnung von Strahltriebwerken 6. Elementare Strömungsmechanik kompressibler Gase 7. Auswahl des Umleitungsverhältnisses 8. Dynamische Skalierung und Dimensionsanalyse 9. Turbomaschinen: Verdichter und Turbinen 10. Überblick über das zivile Triebwerksdesign Teil II. Triebwerkskomponentencharakteristika und Triebwerksanpassung: 11. Komponentencharakteristika 12. Triebwerksanpassung außerhalb des Designpunkts Teil III. Das Design der Triebwerke für ein neues Kampfflugzeug: 13. Ein neues Kampfflugzeug 14. Auftrieb, Widerstand und die Auswirkungen von Manövern 15. Triebwerke für Kampfflugzeuge 16. Designpunkt für ein Kampfflugzeug 17. Kampftriebwerke außerhalb des Designpunkts 18. Turbomaschinen für Kampfflugzeuge Teil IV. Rückkehr zum zivilen Triebwerk: 19. Rückkehr zum zivilen Transporttriebwerk 20. Schlussfolgerung.

@book{openalexw1727565109,
    author = "Cumpsty, N. A.",
    title = "Jet Propulsion: A Simple Guide to the aerodynamischen und thermodynamischen Design und Leistung von Strahltriebwerken",
    year = "1997",
    journal = "Medical Entomology and Zoology",
    abstract = "Teil I. Design von Triebwerken für ein neues 600-Sitz-Flugzeug: 1. Das neue große Flugzeug - Anforderungen und Hintergrund 2. Die Aerodynamik des Flugzeugs 3. Die Erzeugung von Schub in einem Strahltriebwerk 4. Der Gasturbinenzyklus 5. Das Prinzip und die Anordnung von Strahltriebwerken 6. Elementare Strömungsmechanik kompressibler Gase 7. Auswahl des Umleitungsverhältnisses 8. Dynamische Skalierung und Dimensionsanalyse 9. Turbomaschinen: Verdichter und Turbinen 10. Überblick über das zivile Triebwerksdesign Teil II. Triebwerkskomponentencharakteristika und Triebwerksanpassung: 11. Komponentencharakteristika 12. Triebwerksanpassung außerhalb des Designpunkts Teil III. Das Design der Triebwerke für ein neues Kampfflugzeug: 13. Ein neues Kampfflugzeug 14. Auftrieb, Widerstand und die Auswirkungen von Manövern 15. Triebwerke für Kampfflugzeuge 16. Designpunkt für ein Kampfflugzeug 17. Kampftriebwerke außerhalb des Designpunkts 18. Turbomaschinen für Kampfflugzeuge Teil IV. Rückkehr zum zivilen Triebwerk: 19. Rückkehr zum zivilen Transporttriebwerk 20. Schlussfolgerung.",
    openalex = "W1727565109"
}

@article{doi101016s0360128597000348,
    author = "Graboski, Michael S. und McCormick, Robert L.",
    title = "Verbrennung von Fett und aus pflanzlichen Ölen abgeleiteten Kraftstoffen in Dieselmotoren",
    year = "1998",
    journal = "Progress in Energy and Combustion Science",
    url = "https://doi.org/10.1016/s0360-1285(97)00034-8",
    doi = "10.1016/s0360-1285(97)00034-8",
    openalex = "W2017658150"
}

Diese Arbeit befasst sich mit Fragen, die mit der genauen Bestimmung der Brutto-Wärmefreisetzungsenergie verbunden sind. Die Größe von Analyse- und Messfehlern wurde unter Verwendung von simulierten und gemessenen Druckdaten von Benzinmotoren quantifiziert. Dies hat gezeigt, dass die berechnete Brutto-Wärmefreisetzungsenergie sehr empfindlich auf das angenommene Verhältnis der spezifischen Wärmekapazitäten, den Wärmeübergang von der Ladung zur Wand und Druckdatenfehler reagiert. Zwei verbesserte Modelle zur Wärmefreisetzung wurden vorgeschlagen und weiter untersucht und zeigen im Allgemeinen eine gute Leistung für spezifische Anwendungen, obwohl weitere Arbeit erforderlich ist, um ihre Genauigkeit vollständig zu quantifizieren.

@article{doi104271981052,
    author = "Brunt, Michael F. J. und Rai, Harjit und Emtage, Andrew L.",
    title = "The Calculation of Heat Release Energy from Engine Cylinder Pressure Data",
    year = "1998",
    journal = "SAE technical papers on CD-ROM/SAE technical paper series",
    abstract = "This paper addresses issues associated with the accurate determination of gross heat release energy. The magnitude of analysis and measurement errors has been quantified using simulated and measured gasoline engine pressure data. This has revealed that calculated gross heat release is very sensitive to the assumed ratio of specific heats, charge to wall heat transfer and pressure data errors. Two improved heat release models have been proposed and further investigated and shown to generally give good performance for specific applications although further work is required to fully quantify their accuracy.",
    url = "https://doi.org/10.4271/981052",
    doi = "10.4271/981052",
    openalex = "W1526513898",
    references = "doi104271841359"
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I Historische Wurzeln: Von Wärmekraftmaschinen zur Kosmologie 1 Grundkonzepte und das Gasgesetz 2 Der erste Hauptsatz der Thermodynamik 3 Der zweite Hauptsatz der Thermodynamik und der Pfeil der Zeit 4 Entropie im Bereich chemischer Reaktionen II Gleichgewichtsthermodynamik 5 Extremalprinzipien und allgemeine thermodynamische Beziehungen 6 Grundlegende Thermodynamik von Gasen, Flüssigkeiten und Festkörpern 7 Thermodynamik von Phasenübergängen 8 Thermodynamik von Lösungen 9 Thermodynamik chemischer Umwandlungen 10 Felder und innere Freiheitsgrade 11 Thermodynamik der Strahlung III Fluktuationen und Stabilität 12 Die Gibbs-Stabilitätstheorie 13 Kritische Phänomene und Konfigurations-Wärmekapazität 14 Entropieproduktion, Fluktuationen und kleine Systeme IV Lineare Nichtgleichgewichtsthermodynamik 15 Nichtgleichgewichtsthermodynamik: Die Grundlagen 16 Nichtgleichgewichtsthermodynamik: Der lineare Bereich 17 Nichtgleichgewichtszustand und deren Stabilität: Linearer Bereich V Ordnung durch Fluktuationen 18 Nichtlineare Thermodynamik 19 Dissipative Strukturen 20 Elemente der statistischen Thermodynamik 21 Selbstorganisation und dissipative Strukturen in der Natur

@article{doi105860choice364495,
    title = "Moderne Thermodynamik: Von Wärmekraftmaschinen zu dissipativen Strukturen",
    year = "1999",
    journal = "Choice Reviews Online",
    abstract = "I Historische Wurzeln: Von Wärmekraftmaschinen zur Kosmologie 1 Grundkonzepte und das Gasgesetz 2 Der erste Hauptsatz der Thermodynamik 3 Der zweite Hauptsatz der Thermodynamik und der Pfeil der Zeit 4 Entropie im Bereich chemischer Reaktionen II Gleichgewichtsthermodynamik 5 Extremalprinzipien und allgemeine thermodynamische Beziehungen 6 Grundlegende Thermodynamik von Gasen, Flüssigkeiten und Festkörpern 7 Thermodynamik von Phasenübergängen 8 Thermodynamik von Lösungen 9 Thermodynamik chemischer Umwandlungen 10 Felder und innere Freiheitsgrade 11 Thermodynamik der Strahlung III Fluktuationen und Stabilität 12 Die Gibbs-Stabilitätstheorie 13 Kritische Phänomene und Konfigurations-Wärmekapazität 14 Entropieproduktion, Fluktuationen und kleine Systeme IV Lineare Nichtgleichgewichtsthermodynamik 15 Nichtgleichgewichtsthermodynamik: Die Grundlagen 16 Nichtgleichgewichtsthermodynamik: Der lineare Bereich 17 Nichtgleichgewichtszustand und deren Stabilität: Linearer Bereich V Ordnung durch Fluktuationen 18 Nichtlineare Thermodynamik 19 Dissipative Strukturen 20 Elemente der statistischen Thermodynamik 21 Selbstorganisation und dissipative Strukturen in der Natur",
    url = "https://doi.org/10.5860/choice.36-4495",
    doi = "10.5860/choice.36-4495",
    openalex = "W1590304060"
}

Diese Untersuchung befasste sich mit der Rate der Wärmeübertragung von den Arbeitsgasen zu den Wandungen des Verbrennungsraums in Verbrennungsmotoren. Die numerische Formel zur Schätzung der Wärmeübertragung an die Wand des Verbrennungsraums wurde aus der theoretischen Analyse und dem Experiment abgeleitet, bei denen ein Verbrennungsraum mit konstantem Volumen und ein tatsächlicher Benzinmotor verwendet wurden. Als Ergebnis ist es möglich, die mittlere Wärmeübertragung im Verbrennungsmotor durch Messung des Zylinderdrucks zu schätzen. Darüber hinaus bildet die abgeleitete numerische Formel mit recht einfachen Variablen. Daher ist sie sehr nützlich für den Motorenentwurf.

@article{doi1042712000010300,
    author = "Suzuki, Takashi und Oguri, Y. und Yoshida, Masatake",
    title = "Wärmeübertragung in Verbrennungsmotoren",
    year = "2000",
    journal = "SAE-technische Papiere auf CD-ROM/SAE-technische Papierserie",
    abstract = "Diese Untersuchung befasste sich mit der Rate der Wärmeübertragung von den Arbeitsgasen zu den Wandungen des Verbrennungsraums in Verbrennungsmotoren. Die numerische Formel zur Schätzung der Wärmeübertragung an die Wand des Verbrennungsraums wurde aus der theoretischen Analyse und dem Experiment abgeleitet, bei denen ein Verbrennungsraum mit konstantem Volumen und ein tatsächlicher Benzinmotor verwendet wurden. Als Ergebnis ist es möglich, die mittlere Wärmeübertragung im Verbrennungsmotor durch Messung des Zylinderdrucks zu schätzen. Darüber hinaus bildet die abgeleitete numerische Formel mit recht einfachen Variablen. Daher ist sie sehr nützlich für den Motorenentwurf.",
    url = "https://doi.org/10.4271/2000-01-0300",
    doi = "10.4271/2000-01-0300",
    openalex = "W1542611850"
}

In einem kürzlich erschienenen Brief (J. Phys. Chem. A, 2001, 105,1) argumentierten wir, dass, obwohl alle wichtigen thermochemischen Tabellen einen Wert für (OH) empfehlen, der auf einem spektroskopischen Ansatz basiert, der korrekte Wert 0,5 kcal/mol niedriger ist, wie aus einem Ionenzyklus bestimmt. In dieser Arbeit erweitern und ergänzen wir sowohl die experimentellen als auch die theoretischen Argumente, die im Brief vorgestellt wurden. Insbesondere wird gezeigt, dass drei separate Experimente (massenselektierte Photoionisationsmessungen, Pulsfeld-Ionisations-Photoelektronenspektroskopie-Messungen und Photoelektron-Photoion-Koinzidenzmessungen), die den positiven Ionenzyklus zur Ableitung der O−H-Bindungsenergie nutzen, zu einem Konsenswert für die Erscheinungsenergie AE0(OH+/H2O) = 146117 ± 24 cm-1 (18,1162 ± 0,0030 eV) konvergieren. Mit dem derzeit verfügbaren genauesten Wert für die Ionisierungsenergie IE(OH) = 104989 ± 2 cm-1, der durch eine Reihe von Photoelektronenmessungen bestätigt wird, ergibt sich D0(H−OH) = 41128 ± 24 cm-1 = 117,59 ± 0,07 kcal/mol. Dies entspricht ΔHf0(OH) = 8,85 ± 0,07 kcal/mol und impliziert D0(OH) = 35593 ± 24 cm-1 = 101,76 ± 0,07 kcal/mol. Diese Ergebnisse werden vollständig durch die bisher ausgefeiltesten theoretischen Berechnungen, die jemals am HxO-System durchgeführt wurden, CCSD(T)/aug-cc-pVnZ, n = Q, 5, 6 und 7, extrapoliert auf die CBS-Grenze und einschließlich Korrekturen für Kern-Wertenzustandseffekte, skalare relativistische Effekte, unvollständige Korrelationswiederherstellung und diagonale Born−Oppenheimer-Korrekturen, gestützt. Diese Berechnungen haben einen geschätzten theoretischen Fehler von ≤0,2 kcal/mol basierend auf den Eigenschaften der Basis-Satz-Konvergenz. Sie reproduzieren die experimentellen Ergebnisse für Dissoziationsenergien, Atomisierungsenergien und Ionisierungsenergien für das HxO-System innerhalb von 0,0−0,2 kcal/mol. Im Gegensatz dazu weichen die zuvor akzeptierten Werte der beiden aufeinanderfolgenden Bindungsdissoziationsenergien des Wassers um 0,5 kcal/mol von den aktuellen Werten ab. Diese Werte wurden aus den spektroskopischen Bestimmungen von D0(OH) unter Verwendung einer sehr kurzen Birge−Sponer-Extrapolation auf OH/OD A1Σ+ abgeleitet. Allerdings kann auf der Grundlage einer Berechnung der A-Zustands-Potentialenergie-Kurve (mit einem mehrreferenziellen Einfach- und Doppelanregungswellenfunktion und einem aug-cc-pV5Z-Basis-Satz) und einer erschöpfenden Neuanalyse der ursprünglichen Messdaten sowohl für den A- als auch für den B-Zustand von OH gezeigt werden, dass die Birge−Sponer-Extrapolation die Bindungsdissoziationsenergie erheblich unterschätzt, obwohl nur die letzte Schwingungsebene experimentell nicht beobachtet wurde. Die empfohlenen Werte dieser Arbeit betreffen eine große Anzahl anderer thermochemischer Größen, die direkt oder indirekt auf D0(H−OH), D0(OH) oder. angewiesen sind oder sich darauf beziehen. Dies wird durch eine Analyse verschiedener Reaktionsenthalpien, Deprotonierungsenthalpien und Protonenaffinitäten veranschaulicht.

@article{doi101021jp013909s,
    author = "Ruščić, Branko and Wagner, Albert F. and Harding, Lawrence B. and Asher, Robert L. and Feller, David and Dixon, David A. and Peterson, Kirk A. and Song, Yang and Qian, Ximei and Ng, C. Y. and Liu, Jianbo and Chen, Wenwu and Schwenke, David W.",
    title = "On the Enthalpy of Formation of Hydroxyl Radical and Gas-Phase Bond Dissociation Energies of Water and Hydroxyl",
    year = "2002",
    journal = "The Journal of Physical Chemistry A",
    abstract = "In a recent letter (J. Phys. Chem. A, 2001, 105,1), we argued that, although all major thermochemical tables recommend a value of (OH) based on a spectroscopic approach, the correct value is 0.5 kcal/mol lower as determined from an ion cycle. In this paper, we expand upon and augment both the experimental and theoretical arguments presented in the letter. In particular, three separate experiments (mass-selected photoionization measurements, pulsed-field-ionization photoelectron spectroscopy measurements, and photoelectron-photoion coincidence measurements) utilizing the positive ion cycle to derive the O−H bond energy are shown to converge to a consensus value of the appearance energy AE0(OH+/H2O) = 146117 ± 24 cm-1 (18.1162 ± 0.0030 eV). With the most accurate currently available zero kinetic energy photoionization value for the ionization energy IE(OH) = 104989 ± 2 cm-1, corroborated by a number of photoelectron measurements, this leads to D0(H−OH) = 41128 ± 24 cm-1 = 117.59 ± 0.07 kcal/mol. This corresponds to ΔHf0(OH) = 8.85 ± 0.07 kcal/mol and implies D0(OH) = 35593 ± 24 cm-1 = 101.76 ± 0.07 kcal/mol. These results are completely supported by the most sophisticated theoretical calculations ever performed on the HxO system, CCSD(T)/aug-cc-pVnZ, n = Q, 5, 6, and 7, extrapolated to the CBS limit and including corrections for core-valence effects, scalar relativistic effects, incomplete correlation recovery, and diagonal Born−Oppenheimer corrections. These calculations have an estimated theoretical error of ≤0.2 kcal/mol based on basis set convergence properties. They reproduce the experimental results for dissociation energies, atomization energies, and ionization energies for the HxO system to within 0.0−0.2 kcal/mol. In contrast, the previously accepted values of the two successive bond dissociation energies of water differ from the current values by 0.5 kcal/mol. These values were derived from the spectroscopic determinations of D0(OH) using a very short Birge−Sponer extrapolation on OH/OD A1Σ+. However, on the basis of a calculation of the A state potential energy curve (with a multireference single and double excitation wave function and an aug-cc-pV5Z basis set) and an exhaustive reanalyzis of the original measured data on both the A and B states of OH, the Birge−Sponer extrapolation can be demonstrated to significantly underestimate the bond dissociation energy, although only the last vibrational level was not observed experimentally. The recommended values of this paper affect a large number of other thermochemical quantities which directly or indirectly rely on or refer to D0(H−OH), D0(OH), or. This is illustrated by an analysis of several reaction enthalpies, deprotonation enthalpies, and proton affinities.",
    url = "https://doi.org/10.1021/jp013909s",
    doi = "10.1021/jp013909s",
    openalex = "W2163746642"
}

@article{doi101016jpecs200510001,
    author = "Rakopoulos, C.D. und Giakoumis, Evangelos G.",
    title = "Second-law-Analysen angewendet auf den Betrieb von Verbrennungsmotoren",
    year = "2006",
    journal = "Progress in Energy and Combustion Science",
    url = "https://doi.org/10.1016/j.pecs.2005.10.001",
    doi = "10.1016/j.pecs.2005.10.001",
    openalex = "W1995951980",
    references = "doi104271670931"
}

Zusammenfassung Eine thermodynamische Theorie für die Spannung oder die freie Energie, die von einem quantenbasierten Solarenergieumwandler erzeugt wird, der kürzlich vorgeschlagen wurde, wird hier auf direktere und einfachere Weise entwickelt. Wir betrachten separat die Lumineszenz und die Umwandlung eines einzelnen Photons der einfallenden Strahlung. Das Energie/Entropie-Gleichgewicht für den Umwandlungsprozess liefert einen Ausdruck für die Spannung in einer Form, die aus der klassischen Thermodynamik der Arbeit bekannt ist, die vom Wärmekraftwerk geleistet wird. Ein ähnliches Gleichgewicht für die Absorption und Emission von Licht ergibt einen Ausdruck für die irreversible Entropieerzeugung, die die Leerlaufspannung, die von der Solarzelle erzeugt wird, reduziert. Detaillierte Ausdrücke für Verluste aufgrund einzelner Mechanismen, einschließlich nicht-strahlender Rekombination, werden unter Verwendung einer Näherung erhalten, bei der Photonen in den einfallenden und emittierten Strahlen als ideales zweidimensionales Gas modelliert werden. (© 2008 WILEY‐VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim)

@article{doi101002pssa200880460,
    author = "Markvart, Tom",
    title = "Solar cell as a heat engine: energy–entropy analysis of photovoltaic conversion",
    year = "2008",
    journal = "physica status solidi (a)",
    abstract = "Zusammenfassung Eine thermodynamische Theorie für die Spannung oder die freie Energie, die von einem quantenbasierten Solarenergieumwandler erzeugt wird, der kürzlich vorgeschlagen wurde, wird hier auf direktere und einfachere Weise entwickelt. Wir betrachten separat die Lumineszenz und die Umwandlung eines einzelnen Photons der einfallenden Strahlung. Das Energie/Entropie-Gleichgewicht für den Umwandlungsprozess liefert einen Ausdruck für die Spannung in einer Form, die aus der klassischen Thermodynamik der Arbeit bekannt ist, die vom Wärmekraftwerk geleistet wird. Ein ähnliches Gleichgewicht für die Absorption und Emission von Licht ergibt einen Ausdruck für die irreversible Entropieerzeugung, die die Leerlaufspannung, die von der Solarzelle erzeugt wird, reduziert. Detaillierte Ausdrücke für Verluste aufgrund einzelner Mechanismen, einschließlich nicht-strahlender Rekombination, werden unter Verwendung einer Näherung erhalten, bei der Photonen in den einfallenden und emittierten Strahlen als ideales zweidimensionales Gas modelliert werden. (© 2008 WILEY‐VCH Verlag GmbH \& Co. KGaA, Weinheim)",
    url = "https://doi.org/10.1002/pssa.200880460",
    doi = "10.1002/pssa.200880460",
    openalex = "W2117902597",
    references = "doi101016092702489390098n, doi101016b9780444508867x50000, doi101016jtsf200612105, doi101016s0079672700000033, doi101016s0079672798000123, doi10106311736034, doi10106312766857, doi101088146442581001015008, doi101103physrevb76085303, doi10111911934738"
}

@article{doi101016jrser200808003,
    author = "Sahoo, Bibhuti B. und Sahoo, Niranjan und Saha, Ujjwal K.",
    title = "Einfluss von Motorparametern und Art des gasförmigen Kraftstoffs auf die Leistung von Dual-Fuel-Gas-Dieselmotoren – Eine kritische Überprüfung",
    year = "2008",
    journal = "Renewable and Sustainable Energy Reviews",
    url = "https://doi.org/10.1016/j.rser.2008.08.003",
    doi = "10.1016/j.rser.2008.08.003",
    openalex = "W1967903134"
}

@article{doi101016jpecs200908001,
    author = "Verhelst, Sebastian und Wallner, Thomas",
    title = "Wasserstoffbetriebene Verbrennungsmotoren",
    year = "2009",
    journal = "Progress in Energy and Combustion Science",
    url = "https://doi.org/10.1016/j.pecs.2009.08.001",
    doi = "10.1016/j.pecs.2009.08.001",
    openalex = "W3103675312",
    references = "doi104271670931"
}

@article{doi101016jpecs201302001,
    author = "Kuravi, Sarada und Trahan, Jamie und Goswami, D. Yogi und Rahman, Muhammad M. und Stefanakos, Elias",
    title = "Thermal energy storage technologies and systems for concentrating solar power plants",
    year = "2013",
    journal = "Progress in Energy and Combustion Science",
    url = "https://doi.org/10.1016/j.pecs.2013.02.001",
    doi = "10.1016/j.pecs.2013.02.001",
    openalex = "W1986823125",
    references = "doi105860choice333933"
}

@article{doi101016jpecs201305002,
    author = "Saxena, Samveg und Bedoya, Iván D.",
    title = "Fundamental phenomena affecting low temperature combustion and HCCI engines, high load limits and strategies for extending these limits",
    year = "2013",
    journal = "Progress in Energy and Combustion Science",
    url = "https://doi.org/10.1016/j.pecs.2013.05.002",
    doi = "10.1016/j.pecs.2013.05.002",
    openalex = "W2063807605",
    references = "doi104271670931"
}

@article{doi101016japenergy201509016,
    author = "Xu, Ben und Li, Peiwen und Chan, Cholik",
    title = "Anwendung von Phasenwechselmaterialien zur thermischen Energiespeicherung in konzentrierten solarthermischen Kraftwerken: Eine Übersicht über aktuelle Entwicklungen",
    year = "2015",
    journal = "Applied Energy",
    url = "https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2015.09.016",
    doi = "10.1016/j.apenergy.2015.09.016",
    openalex = "W1803690640",
    references = "doi105860choice333933"
}

@misc{chandra2016energy,
    author = "Chandra, Sanjeev",
    title = "Energie, Entropie und Motoren",
    year = "2016",
    url = "https://doi.org/10.1002/9781119013167",
    doi = "10.1002/9781119013167",
    openalex = "W4229868863"
}

Die Leistung und das Wachstum von HPC-Rechenzentren werden nun sowohl durch Kosten als auch durch Stromverbrauch begrenzt. Ein kosteneffizientes Rechenzentrum und ein energieeffizientes Rechenzentrum sind oft gegenseitig ausschließend, müssen es aber nicht sein. Flüssige Kühlung ist ein Bereich, der bei richtiger Anwendung sowohl Kosten als auch Energieeffizienz verbessern kann. Das Design für flüssige Kühlsysteme beginnt in der Regel mit den ASHRAE-Klassen für flüssig gekühlte Rechenzentren. Diese bieten Leitlinien sowohl für Designer von Kühlsystemen in Rechenzentren als auch für Hersteller von elektronischen Geräten, indem sie eine gemeinsame Basis und ein Verständnis der Schnittstellenbedingungen zwischen der Kühlung und der IT-Ausrüstung bieten. Darüber hinaus legen die Klassen für flüssige Kühlung auch mögliche Kühleinrichtungen für eine gegebene Rechenzentrumsklasse nahe. Aufgrund der oben genannten Vorgabe für Kühleinrichtungen besteht die Wahrnehmung, dass der Übergang von Umgebungen der Klasse W1/W2 zu den Klassen W3 oder W4 eine erhöhte Energieeffizienz während des Betriebs der IT-Ausrüstung darstellt. In diesem Papier zeigen wir, dass dies nicht universell der Fall ist, und untersuchen einen detaillierteren, technischen Ansatz zur Optimierung sowohl von Kosten als auch von Energieeffizienz. Der Bereich der Parameter umfasst geografische und klimatische Bedingungen, den Zustand der bestehenden Kühlinfrastruktur des Rechenzentrums (Greenfield, Retrofit, Cluster-Wechsel, Erweiterung) und die IT-Ebene der Architektur der flüssigen Kühlung. Durch diese Analyse zeigen wir, dass für einen energieeffizienten Betrieb der IT-Ausrüstung eine optimale flüssige Betriebstemperatur existiert, die auch die niedrigsten TCO bieten kann. Diese Temperatur kann die richtige Kapitalinvestition vorantreiben sowie die Betriebskosten der Einrichtung und die Betriebskosten der IT senken. Wir untersuchen auch die Auswirkungen auf die Zuverlässigkeit, die Architektur der Steuerung, die Verwendung von Effizienzmetriken, die Rechenleistung des Clusters und Möglichkeiten zur Wiederverwendung von Energie.

@article{doi101109itherm20167517615,
    author = "Patterson, Michael K. und Krishnan, Shankar und Walters, John M.",
    title = "On energy efficiency of liquid cooled HPC datacenters",
    year = "2016",
    abstract = "HPC Data Center's performance and growth are now being limited by both cost and power. A cost-efficient data center and an energy-efficient data center are all too often mutually exclusive, but they do not have to be. Liquid cooling is one area that, when done right, can improve both costs and energy efficiency. The design for liquid cooling systems generally begins with the ASHRAE liquid cooling datacenter classes. These provide guidance to both datacenter facility cooling system designers and electronic equipment manufacturers by providing a common baseline and understanding of the interface conditions between the cooling and the IT equipment. Further, the liquid cooling classes also suggest possible cooling equipment for a given datacenter class. Due to the aforementioned cooling equipment prescription, perception exists that moving from W1/W2 class environments to W3 or W4 classes represent increased energy efficiency during IT equipment operation. In this paper we show this not to be the case universally and explore a more detailed, technical approach to optimizing both cost and energy efficiency. The range of parameters includes geographical and climate conditions, state of the existing data center cooling infrastructure (greenfield, retrofit, cluster change-out, expansion), and IT level liquid cooling architecture. Through this analysis we show that for energy efficient operation of the IT equipment there exists an optimum liquid operating temperature that can also provide the lowest TCO. This temperature can drive the right capital investment as well as reduce facility operational expense and IT operational expense. We also explore the impact on reliability, the controls architecture, use of efficiency metrics, cluster compute performance, and opportunities for energy re-use.",
    url = "https://doi.org/10.1109/itherm.2016.7517615",
    doi = "10.1109/itherm.2016.7517615",
    openalex = "W2494849112"
}

Diese Studie untersucht Energie- und Entropieanalysen eines experimentellen Turbojet-Motors, der im Testzellenlabor der Fakultät für Luft- und Raumfahrt der Anadolu University gebaut wurde. Das Bewegungsgesetz und das Brayton-thermodynamische Zyklusmodell werden zu diesem Zweck verwendet. Die Prozesse (d. h. Kompression, Verbrennung und Expansion) werden in P-v-, T-s- und h-s-Diagrammen simuliert. Darüber hinaus wird der zweite Hauptsatz der Thermodynamik auf das Zyklusmodell angewendet, um die Entropieanalyse durchzuführen. Während der Analysen wurden zudem eine Verteilung der verlustbehafteten und Schubkraftleistung, der Gesamtwirkungsgrad (energiebasierte erste Hauptsatz-Wirkungsgrad), der spezifische Kraftstoffverbrauch und der spezifische Schub des Motors berechnet. Die Ergebnisse der Studie zeigen zudem den Entropieänderungswert in den Motorkomponenten aufgrund von Irreversibilitäten und Ineffizienzen. Als Fazit wird erwartet, dass diese Studie für die Untersuchung zukünftiger Designs und Forschungsarbeiten zu ähnlichen Flugzeugturbojets, Hilfskraftwerken und Zielfernrohr-Energiesystemen nützlich ist.

@article{doi1018038aubtda279861,
    author = "Turan, Önder",
    title = "ENERGY AND ENTROPY ANALYSES OF AN EXPERIMENTAL TURBOJET ENGINE FOR TARGET DRONE APPLICATION",
    year = "2016",
    journal = "Anadolu University Journal of Science and Technology-A Applied Sciences and Engineering",
    abstract = "Diese Studie untersucht Energie- und Entropieanalysen eines experimentellen Turbojet-Motors, der im Testzellenlabor der Fakultät für Luft- und Raumfahrt der Anadolu University gebaut wurde. Das Bewegungsgesetz und das Brayton-thermodynamische Zyklusmodell werden zu diesem Zweck verwendet. Die Prozesse (d. h. Kompression, Verbrennung und Expansion) werden in P-v-, T-s- und h-s-Diagrammen simuliert. Darüber hinaus wird der zweite Hauptsatz der Thermodynamik auf das Zyklusmodell angewendet, um die Entropieanalyse durchzuführen. Während der Analysen wurden zudem eine Verteilung der verlustbehafteten und Schubkraftleistung, der Gesamtwirkungsgrad (energiebasierte erste Hauptsatz-Wirkungsgrad), der spezifische Kraftstoffverbrauch und der spezifische Schub des Motors berechnet. Die Ergebnisse der Studie zeigen zudem den Entropieänderungswert in den Motorkomponenten aufgrund von Irreversibilitäten und Ineffizienzen. Als Fazit wird erwartet, dass diese Studie für die Untersuchung zukünftiger Designs und Forschungsarbeiten zu ähnlichen Flugzeugturbojets, Hilfskraftwerken und Zielfernrohr-Energiesystemen nützlich ist.",
    url = "https://doi.org/10.18038/aubtda.279861",
    doi = "10.18038/aubtda.279861",
    openalex = "W2582725715",
    references = "doi101016jenergy201203030, doi101016jenergy201305064, doi101016jenergy201407029, doi101016jenergy201504025, doi101016jenergy201504026, doi101504ijex2012049738, doi101515tjj20150030, openalexw1727565109, openalexw2169574411"
}

@article{doi101016jenconman201707024,
    author = "Li, Deyou und Wang, Hongjie und Qin, Yonglin und Han, Lei und Wei, Xianzhu und Qin, Daqing",
    title = "Analyse der Entropieproduktion des Hystereseverhaltens eines Pumpenturbinenmodells",
    year = "2017",
    journal = "Energy Conversion and Management",
    url = "https://doi.org/10.1016/j.enconman.2017.07.024",
    doi = "10.1016/j.enconman.2017.07.024",
    openalex = "W2734691667",
    references = "doi105860choice333933"
}

@article{doi101016jrser201701001,
    author = "Mahmudul, H.M. und Hagos, Ftwi Yohaness und Mamat, Rizalman und Adam, A. Abdul und Ishak, Wan Faizal Wan und Alenezi, R.",
    title = "Produktion, Charakterisierung und Leistung von Biodiesel als alternativer Kraftstoff in Dieselmotoren – Eine Übersicht",
    year = "2017",
    journal = "Renewable and Sustainable Energy Reviews",
    url = "https://doi.org/10.1016/j.rser.2017.01.001",
    doi = "10.1016/j.rser.2017.01.001",
    openalex = "W2579178478",
    references = "doi101016japenergy201009029, doi101016jfuel201112063"
}

Zusammenfassung Die Entropieerzeugung und die Energieeffizienz von Turbofantriebwerken rücken in den letzten Jahren aufgrund steigender Kraftstoffkosten sowie der Umweltauswirkungen von Flugzeugemissionen stärker in den Fokus. Diese Studie beschreibt die Berechnung der Entropieerzeugung für einen zweischaligen CFM56-7B-Hochumlauf-Turbofan, der weit verbreitet in Kurz- bis Mittelstrecken-Narrow-Body-Flugzeugen eingesetzt wird. Entropieerzeugungs- und Leistungsanalysen wurden für die fünf Haupttriebwerkskomponenten durchgeführt, wobei Temperatur-Entropie-, Entropie-Enthalpie- und Druck-Volumendiagramme bei einer Startschubkraft von ≈121 kN erstellt wurden. In der Studie wurde die maximale Entropieproduktion mit 0,8504 kJ/kg K im Brennkammerbereich bestimmt, während die minimale Entropieerzeugung im Niederdruckverdichter mit einem Wert von 0,0025 kJ/kg K beobachtet wurde. Darüber hinaus wurde der Gesamtwirkungsgrad des Turbofans mit 14 % bestimmt, während der Schub- und der thermische Wirkungsgrad des Triebwerks 35 % bzw. 40 % betragen. Als Fazit zeigt diese Studie den Anstieg der Entropie aufgrund von Irreversibilitäten und die erzeugte Leistungsdimension in Triebwerkskomponenten für kommerzielle Turbofans und aero-derivierte Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen.

@article{doi101515tjj20170053,
    author = "Cilgin, Mehmet Emin und Turan, Önder",
    title = "Berechnung der Entropieerzeugung eines Turbofantriebwerks: Ein Fall von CFM56-7B",
    year = "2017",
    journal = "International Journal of Turbo and Jet Engines",
    abstract = "Zusammenfassung Die Entropieerzeugung und die Energieeffizienz von Turbofantriebwerken rücken in den letzten Jahren aufgrund steigender Kraftstoffkosten sowie der Umweltauswirkungen von Flugzeugemissionen stärker in den Fokus. Diese Studie beschreibt die Berechnung der Entropieerzeugung für einen zweischaligen CFM56-7B-Hochumlauf-Turbofan, der weit verbreitet in Kurz- bis Mittelstrecken-Narrow-Body-Flugzeugen eingesetzt wird. Entropieerzeugungs- und Leistungsanalysen wurden für die fünf Haupttriebwerkskomponenten durchgeführt, wobei Temperatur-Entropie-, Entropie-Enthalpie- und Druck-Volumendiagramme bei einer Startschubkraft von ≈121 kN erstellt wurden. In der Studie wurde die maximale Entropieproduktion mit 0,8504 kJ/kg K im Brennkammerbereich bestimmt, während die minimale Entropieerzeugung im Niederdruckverdichter mit einem Wert von 0,0025 kJ/kg K beobachtet wurde. Darüber hinaus wurde der Gesamtwirkungsgrad des Turbofans mit 14 % bestimmt, während der Schub- und der thermische Wirkungsgrad des Triebwerks 35 % bzw. 40 % betragen. Als Fazit zeigt diese Studie den Anstieg der Entropie aufgrund von Irreversibilitäten und die erzeugte Leistungsdimension in Triebwerkskomponenten für kommerzielle Turbofans und aero-derivierte Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen.",
    url = "https://doi.org/10.1515/tjj-2017-0053",
    doi = "10.1515/tjj-2017-0053",
    openalex = "W2773129121",
    references = "doi1018038aubtda279861"
}

@article{doi101016japenergy201809022,
    author = "Hoang, Anh Tuan",
    title = "Abwärmerückgewinnung aus Dieselmotoren basierend auf dem organischen Rankine-Zyklus",
    year = "2018",
    journal = "Applied Energy",
    url = "https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2018.09.022",
    doi = "10.1016/j.apenergy.2018.09.022",
    openalex = "W2891833385",
    references = "doi101016jrser201204013"
}

@article{doi101016jpecs201810001,
    author = "Verhelst, Sebastian und Turner, James und Sileghem, Louis und Vancoillie, Jeroen",
    title = "Methanol als Kraftstoff für Verbrennungsmotoren",
    year = "2018",
    journal = "Progress in Energy and Combustion Science",
    url = "https://doi.org/10.1016/j.pecs.2018.10.001",
    doi = "10.1016/j.pecs.2018.10.001",
    openalex = "W2898011573",
    references = "doi101002kin20218"
}

@article{doi101016jenergy201907103,
    author = "Metin, Ece Yurdusevimli und Aygün, Hakan",
    title = "Energie- und Leistungsaspekte eines experimentellen Ziel-Drohnenmotors bei nichtlinearen Reglerlasten",
    year = "2019",
    journal = "Energy",
    url = "https://doi.org/10.1016/j.energy.2019.07.103",
    doi = "10.1016/j.energy.2019.07.103",
    openalex = "W2961684566",
    references = "doi1018038aubtda279861"
}

@article{doi101016jenergy2020118261,
    author = "Aygün, Hakan und Cilgin, Mehmet Emin und Ekmekçi, İsmail und Turan, Önder",
    title = "Energy and performance optimization of an adaptive cycle engine for next generation combat aircraft",
    year = "2020",
    journal = "Energy",
    url = "https://doi.org/10.1016/j.energy.2020.118261",
    doi = "10.1016/j.energy.2020.118261",
    openalex = "W3044351583",
    references = "doi1018038aubtda279861"
}

Dieser Artikel zeichnet und zeigt das Druck-Volumen Pv-Diagramm und das T-S-Diagramm des Carnot-Zyklus, des Otto-Motors und des aufgeladenen Zhou-Motors nach. Er imitiert die thermodynamische Analyse von Dampfturbinen oder Gasturbinen, berücksichtigt die Transportarbeit und leitet die ideale Wärmewirkungsgradformel von Otto-Motoren neu her, die sich stark von der aktuellen unterscheidet. Es wurde festgestellt, dass die aktuelle Thermodynamik von Verbrennungsmotoren (IC) die Transportarbeit und die Entropiezunahme im Auspuffrohr vernachlässigt, den idealen Wärmewirkungsgrad überschätzt und eine falsche Linie im Temperatur-Entropie (T-S)-Diagramm darstellt. Insbesondere versteckt und verschwendet die Entropiezunahme im Auspuffrohr eine große Menge mechanischer Energie, die der aufgeladene Zhou-Motor recyceln kann.

@article{doi1042712021015098,
    author = "Zhou, Jing Yuan",
    title = "Four Common Deficiencies in the Current Thermodynamics of Internal Combustion Engines",
    year = "2021",
    journal = "SAE technical papers on CD-ROM/SAE technical paper series",
    abstract = "Dieser Artikel zeichnet und zeigt das Druck-Volumen Pv-Diagramm und das T-S-Diagramm des Carnot-Zyklus, des Otto-Motors und des aufgeladenen Zhou-Motors nach. Er imitiert die thermodynamische Analyse von Dampfturbinen oder Gasturbinen, berücksichtigt die Transportarbeit und leitet die ideale Wärmewirkungsgradformel von Otto-Motoren neu her, die sich stark von der aktuellen unterscheidet. Es wurde festgestellt, dass die aktuelle Thermodynamik von Verbrennungsmotoren (IC) die Transportarbeit und die Entropiezunahme im Auspuffrohr vernachlässigt, den idealen Wärmewirkungsgrad überschätzt und eine falsche Linie im Temperatur-Entropie (T-S)-Diagramm darstellt. Insbesondere versteckt und verschwendet die Entropiezunahme im Auspuffrohr eine große Menge mechanischer Energie, die der aufgeladene Zhou-Motor recyceln kann.",
    url = "https://doi.org/10.4271/2021-01-5098",
    doi = "10.4271/2021-01-5098",
    openalex = "W3209897923",
    references = "chandra2016energy"
}

Verbrennungsmotoren stehen unter zunehmendem Druck von Markt, Gesellschaft und Regierung, ihre Leistung zu verbessern, was Forscher dazu veranlasst, Modellierungswerkzeuge einzusetzen, die eine gründliche Analyse der Motorleistung ermöglichen. Die Wärmefreisetzung ist ein entscheidender Aspekt der diagnostischen Analyse von Verbrennungsmotoren, unterliegt jedoch Schwankungen in der Modellgültigkeit, insbesondere wenn der Motorbetrieb weiter von herkömmlichen Verbrennungsregimen entfernt wird. Zu diesem Zweck stellt diese Arbeit ein umfassendes, quelloffenes, nulldimensionales Gleichgewichtsmodell zur Wärmefreisetzung vor. Diese Wärmefreisetzungsanalyse basiert auf einer kombinierten Formulierung aus Masse, Energie, Entropie und Exergie, die über gut etablierte Ansätze hinausgeht, die sich auf das Verhältnis der spezifischen Wärmekapazitäten stützen. Darüber hinaus integriert sie Verbrennungsprozesse unter Verwendung eines etablierten Mechanismus der chemischen Kinetik, um die globalen chemischen Spezies im Zylinder vorhersagen zu können. Zukünftige Bemühungen können die Reaktionen der chemischen Kinetik für spezifische Verbrennungsbedingungen basierend auf der radikalischen Pyrolyse des Kraftstoffs erweitern und verbessern. Zusätzlich ermöglicht die Einbeziehung theoretischer Berechnungen von Energie und Exergie basierend auf dem Wandel der chemischen Spezies eine Kreuzüberprüfung der Gültigkeit des Verbrennungsmodells.

@article{depcik2023opensource,
    author = "Depcik, Christopher und Mattson, Jonathan und Alam, Shah Saud",
    title = "Open-Source Energy, Entropy, and Exergy 0D Heat Release Model for Internal Combustion Engines",
    year = "2023",
    journal = "Energies",
    abstract = "Verbrennungsmotoren stehen unter zunehmendem Druck von Markt, Gesellschaft und Regierung, ihre Leistung zu verbessern, was Forscher dazu veranlasst, Modellierungswerkzeuge einzusetzen, die eine gründliche Analyse der Motorleistung ermöglichen. Die Wärmefreisetzung ist ein entscheidender Aspekt der diagnostischen Analyse von Verbrennungsmotoren, unterliegt jedoch Schwankungen in der Modellgültigkeit, insbesondere wenn der Motorbetrieb weiter von herkömmlichen Verbrennungsregimen entfernt wird. Zu diesem Zweck stellt diese Arbeit ein umfassendes, quelloffenes, nulldimensionales Gleichgewichtsmodell zur Wärmefreisetzung vor. Diese Wärmefreisetzungsanalyse basiert auf einer kombinierten Formulierung aus Masse, Energie, Entropie und Exergie, die über gut etablierte Ansätze hinausgeht, die sich auf das Verhältnis der spezifischen Wärmekapazitäten stützen. Darüber hinaus integriert sie Verbrennungsprozesse unter Verwendung eines etablierten Mechanismus der chemischen Kinetik, um die globalen chemischen Spezies im Zylinder vorhersagen zu können. Zukünftige Bemühungen können die Reaktionen der chemischen Kinetik für spezifische Verbrennungsbedingungen basierend auf der radikalischen Pyrolyse des Kraftstoffs erweitern und verbessern. Zusätzlich ermöglicht die Einbeziehung theoretischer Berechnungen von Energie und Exergie basierend auf dem Wandel der chemischen Spezies eine Kreuzüberprüfung der Gültigkeit des Verbrennungsmodells.",
    url = "https://doi.org/10.3390/en16062514",
    doi = "10.3390/en16062514",
    number = "6",
    openalex = "W4323365088",
    pages = "2514",
    volume = "16",
    references = "depcik2023opensource, doi101002kin20218, doi101002kin20603, doi101016jfuel201112063, doi101016jproci201405129, doi101016jrser201204013, doi103390en16062514, doi104271670931, doi104271790825, doi104271841359, doi104271890269, doi104271920808"
}

Die Optimierung des Kühlsystems spielt eine zentrale Rolle für die Begrenzung des Stromverbrauchs in Rechenzentren. Die Leistung herkömmlicher Kühlungsstrategien ist jedoch aufgrund der Komplexität des thermodynamischen Prozesses nicht zufriedenstellend. In jüngster Zeit haben mehrere Arbeiten Reinforcement Learning (RL) eingesetzt, um die Energieeffizienz des Kühlsystems in Rechenzentren zu verbessern. Obwohl gezeigt wurde, dass es möglich ist, den Kühlenergieverbrauch durch RL zu reduzieren, bestehen noch einige wesentliche Herausforderungen, die vor dem Einsatz im Feld gelöst werden müssen, wie z. B. die Gewährleistung eines sicheren Betriebs und die Stichprobenkomplexität. In diesem Papier stellen wir SafeCool vor, einen actor-critic Modellbasierten Reinforcement Learning (MBRL)-Algorithmus für die Kühlungssteuerung in Rechenzentren. SafeCool integriert zwei Systemmodelle, nämlich ein Übergangsmodell zur Vorhersage des zukünftigen Systemzustands und ein Risikomodell zur Schätzung der negativen Auswirkungen der Ausführung einer Aktion. Die Sicherheit des vorgeschlagenen Algorithmus wird durch Model Predictive Control (MPC) und risikogesteuerte Exploration gewährleistet. Darüber hinaus erreicht SafeCool durch die Verwendung des MBRL-Rahmens eine höhere Stichprobeneffizienz und eine beschleunigte Konvergenz. Simulationen mit realen Arbeitslastspuren zeigen, dass SafeCool bis zu 13,18 % Kühlleistung im Vergleich zu state-of-the-art MBRL-Lösungen für Rechenzentren einspart.

@article{doi101109tetci20233234545,
    author = "Wan, Jianxiong und Duan, Yanduo und Gui, Xiang und Liu, Chuyi und Li, Leixiao und Ma, Zhiqiang",
    title = "SafeCool: Sichere und energieeffiziente Kühlungssteuerung in Rechenzentren mit modellbasiertem Reinforcement Learning",
    year = "2023",
    journal = "IEEE Transactions on Emerging Topics in Computational Intelligence",
    abstract = "Die Optimierung des Kühlsystems spielt eine zentrale Rolle für die Begrenzung des Stromverbrauchs in Rechenzentren. Die Leistung herkömmlicher Kühlungsstrategien ist jedoch aufgrund der Komplexität des thermodynamischen Prozesses nicht zufriedenstellend. In jüngster Zeit haben mehrere Arbeiten Reinforcement Learning (RL) eingesetzt, um die Energieeffizienz des Kühlsystems in Rechenzentren zu verbessern. Obwohl gezeigt wurde, dass es möglich ist, den Kühlenergieverbrauch durch RL zu reduzieren, bestehen noch einige wesentliche Herausforderungen, die vor dem Einsatz im Feld gelöst werden müssen, wie z. B. die Gewährleistung eines sicheren Betriebs und die Stichprobenkomplexität. In diesem Papier stellen wir SafeCool vor, einen actor-critic Modellbasierten Reinforcement Learning (MBRL)-Algorithmus für die Kühlungssteuerung in Rechenzentren. SafeCool integriert zwei Systemmodelle, nämlich ein Übergangsmodell zur Vorhersage des zukünftigen Systemzustands und ein Risikomodell zur Schätzung der negativen Auswirkungen der Ausführung einer Aktion. Die Sicherheit des vorgeschlagenen Algorithmus wird durch Model Predictive Control (MPC) und risikogesteuerte Exploration gewährleistet. Darüber hinaus erreicht SafeCool durch die Verwendung des MBRL-Rahmens eine höhere Stichprobeneffizienz und eine beschleunigte Konvergenz. Simulationen mit realen Arbeitslastspuren zeigen, dass SafeCool bis zu 13,18\% Kühlleistung im Vergleich zu state-of-the-art MBRL-Lösungen für Rechenzentren einspart.",
    url = "https://doi.org/10.1109/tetci.2023.3234545",
    doi = "10.1109/tetci.2023.3234545",
    openalex = "W4317384992",
    references = "doi101109icjece20203011357"
}

In dieser Studie wurde eine parametrische Zyklusanalyse eines konzeptionellen Turbostrahltriebwerks mit Nachbrenner (TJEAB) unter Seehöhenbedingungen bei Null-Mach-Zahl durchgeführt. Basierend auf dieser Analyse wurden exergetische Nachhaltigkeitsparameter des TJEAB für den militärischen Modus (MM) und den Nachbrennermodus (ABM) untersucht. Konstitutiv wurden mehrere Designparameter des TJEAB gewählt, um die Leistung und exergetische Parameter zu optimieren, die aus dem spezifischen Kraftstoffverbrauch (SFC), dem Gesamtwirkungsgrad, dem Exergiewirkungsgrad, dem Umwelteinflussfaktor (EEF) und dem exergetischen Nachhaltigkeitsindex (ESI) bestehen. In diesem Zusammenhang wurden das Verdichterdruckverhältnis (CPR) und die Turbineneintrittstemperatur (TIT) aufgrund der hohen Wirkung dieser Variablen auf die Triebwerksleistung bevorzugt. Das CPR reicht von 4 bis 11, während die TIT von 1150 K bis 1550 K variiert. Gemäß der Optimierung der Leistungsparameter wurde ein minimaler SFC von 28,59 g/kN.s im MM und 43,95 g/kN.s im ABM erreicht. Andererseits wurde der maximale Gesamtwirkungsgrad mit 13,07 % im MM und 8,5 % im ABM bestimmt. Hinsichtlich der exergetischen Parameter wurde der Exergiewirkungsgrad mit einem Maximum von 30,85 % im MM und 23,2 % im ABM berechnet. Schließlich wurde der maximale exergetische Nachhaltigkeitsindex des TJEAB mit 0,446 im MM und 0,269 im ABM berechnet. Es wird angenommen, dass die energetischen und exergetischen Parameter, die in dieser Analyse untersucht wurden, bei der Konstruktion von Turbostrahltriebwerken hinsichtlich geringeren Kraftstoffverbrauchs und damit umweltfreundlicherer Lösungen leiten können.

@article{doi1018186thermal1242919,
    author = "Aygün, Hakan",
    title = "Optimierung von Energie- und Exergieparametern für einen konzeptionellen Nachbrenner-Turbostrahltriebwerk",
    year = "2023",
    journal = "Journal of Thermal Engineering",
    abstract = "In dieser Studie wurde eine parametrische Zyklusanalyse eines konzeptionellen Turbostrahltriebwerks mit Nachbrenner (TJEAB) unter Seehöhenbedingungen bei Null-Mach-Zahl durchgeführt. Basierend auf dieser Analyse wurden exergetische Nachhaltigkeitsparameter des TJEAB für den militärischen Modus (MM) und den Nachbrennermodus (ABM) untersucht. Konstitutiv wurden mehrere Designparameter des TJEAB gewählt, um die Leistung und exergetische Parameter zu optimieren, die aus dem spezifischen Kraftstoffverbrauch (SFC), dem Gesamtwirkungsgrad, dem Exergiewirkungsgrad, dem Umwelteinflussfaktor (EEF) und dem exergetischen Nachhaltigkeitsindex (ESI) bestehen. In diesem Zusammenhang wurden das Verdichterdruckverhältnis (CPR) und die Turbineneintrittstemperatur (TIT) aufgrund der hohen Wirkung dieser Variablen auf die Triebwerksleistung bevorzugt. Das CPR reicht von 4 bis 11, während die TIT von 1150 K bis 1550 K variiert. Gemäß der Optimierung der Leistungsparameter wurde ein minimaler SFC von 28,59 g/kN.s im MM und 43,95 g/kN.s im ABM erreicht. Andererseits wurde der maximale Gesamtwirkungsgrad mit 13,07 % im MM und 8,5 % im ABM bestimmt. Hinsichtlich der exergetischen Parameter wurde der Exergiewirkungsgrad mit einem Maximum von 30,85 % im MM und 23,2 % im ABM berechnet. Schließlich wurde der maximale exergetische Nachhaltigkeitsindex des TJEAB mit 0,446 im MM und 0,269 im ABM berechnet. Es wird angenommen, dass die energetischen und exergetischen Parameter, die in dieser Analyse untersucht wurden, bei der Konstruktion von Turbostrahltriebwerken hinsichtlich geringeren Kraftstoffverbrauchs und damit umweltfreundlicherer Lösungen leiten können.",
    url = "https://doi.org/10.18186/thermal.1242919",
    doi = "10.18186/thermal.1242919",
    openalex = "W4318068999",
    references = "doi1018038aubtda279861"
}

Verbrennungsmotoren stehen unter zunehmendem Druck von Markt, Gesellschaft und Regierung, ihre Leistung zu verbessern, was Forscher dazu veranlasst, Modellierungswerkzeuge einzusetzen, die eine gründliche Analyse der Motorleistung ermöglichen. Die Wärmefreisetzung ist ein entscheidender Aspekt der diagnostischen Analyse von Verbrennungsmotoren, unterliegt jedoch Schwankungen in der Modellgültigkeit, insbesondere wenn der Motorbetrieb weiter von konventionellen Verbrennungsregimen entfernt wird. Zu diesem Zweck stellt diese Arbeit ein umfassendes, quelloffenes, nulldimensionales Gleichgewichtsmodell zur Wärmefreisetzung vor. Diese Wärmefreisetzungsanalyse basiert auf einer kombinierten Formulierung aus Masse, Energie, Entropie und Exergie, die über gut etablierte Ansätze, die sich auf das Verhältnis der spezifischen Wärmekapazitäten stützen, hinausgeht. Darüber hinaus integriert sie Verbrennungsprozesse unter Verwendung eines etablierten Mechanismus der chemischen Kinetik, um die globalen chemischen Spezies im Zylinder vorhersagen zu können. Zukünftige Arbeiten können die Reaktionen der chemischen Kinetik für spezifische Verbrennungsbedingungen basierend auf der radikalischen Pyrolyse des Kraftstoffs erweitern und verbessern. Zusätzlich ermöglicht die Einbeziehung theoretischer Berechnungen von Energie und Exergie, die auf dem Wandel der chemischen Spezies basieren, eine Kreuzprüfung der Gültigkeit des Verbrennungsmodells.

@article{doi103390en16062514,
    author = "Depcik, Christopher und Mattson, Jonathan und Alam, Shah Saud",
    title = "Open-Source Energy, Entropy, and Exergy 0D Heat Release Model for Internal Combustion Engines",
    year = "2023",
    journal = "Energies",
    abstract = "Verbrennungsmotoren stehen unter zunehmendem Druck von Markt, Gesellschaft und Regierung, ihre Leistung zu verbessern, was Forscher dazu veranlasst, Modellierungswerkzeuge einzusetzen, die eine gründliche Analyse der Motorleistung ermöglichen. Die Wärmefreisetzung ist ein entscheidender Aspekt der diagnostischen Analyse von Verbrennungsmotoren, unterliegt jedoch Schwankungen in der Modellgültigkeit, insbesondere wenn der Motorbetrieb weiter von konventionellen Verbrennungsregimen entfernt wird. Zu diesem Zweck stellt diese Arbeit ein umfassendes, quelloffenes, nulldimensionales Gleichgewichtsmodell zur Wärmefreisetzung vor. Diese Wärmefreisetzungsanalyse basiert auf einer kombinierten Formulierung aus Masse, Energie, Entropie und Exergie, die über gut etablierte Ansätze, die sich auf das Verhältnis der spezifischen Wärmekapazitäten stützen, hinausgeht. Darüber hinaus integriert sie Verbrennungsprozesse unter Verwendung eines etablierten Mechanismus der chemischen Kinetik, um die globalen chemischen Spezies im Zylinder vorhersagen zu können. Zukünftige Arbeiten können die Reaktionen der chemischen Kinetik für spezifische Verbrennungsbedingungen basierend auf der radikalischen Pyrolyse des Kraftstoffs erweitern und verbessern. Zusätzlich ermöglicht die Einbeziehung theoretischer Berechnungen von Energie und Exergie, die auf dem Wandel der chemischen Spezies basieren, eine Kreuzprüfung der Gültigkeit des Verbrennungsmodells.",
    url = "https://doi.org/10.3390/en16062514",
    doi = "10.3390/en16062514",
    openalex = "W4323365088",
    references = "doi101002kin20218, doi101002kin20603, doi101016jfuel201112063, doi101016jproci201405129, doi101016jrser201204013, doi104271670931, doi104271790825, doi104271841359, doi104271890269, doi104271920808"
}

Die Studie umfasst die Verwendung von thermischen Crack-Techniken und die Verbesserung der Kraftstoffqualität durch die Einbeziehung von Diethylether, der als Blended Stock Solution (BSS) bezeichnet wird. In dieser Arbeit wurde eine Untersuchung zu Entropie-, Energie-, Emissionsfaktoren-, Sustainability Index (SI)-Analysen, Exergie von BSS-Diesel-Blends und der Korrelation zwischen BSS-Diesel-Blends und reinem Diesel durchgeführt. Ein Einzylinder-Dieselmotor, der mit einer Drehzahl von 1500 U/min läuft, wurde für dieses Experiment verwendet. Der Motor wurde mit verschiedenen Mischungsverhältnissen getestet, einschließlich BSS20, BSS40, BSS60, BSS100 und reinem Diesel. Die Ergebnisse zeigen, dass BSS60 die besten Werte für Exergieeffizienz und Energie aufweist, mit Werten von 30,35 % bzw. 28,50 %, was andere Blends und reinen Diesel übertrifft. Die Forschungsergebnisse deuten darauf hin, dass BSS60 im Vergleich zu anderen Kraftstoffblends und reinem Diesel die niedrigste Entropiebildung aufwies. BSS60 weist den höchsten Nachhaltigkeitsindex auf. Die Emissionsfaktoren für Kohlenmonoxid (CO) zeigen einen niedrigeren Emissionsindex (EI) und spezifische Emissionen (SE) im Vergleich zu sowohl reinem Diesel als auch seinen Blends. Die Emissionen von NOx haben im Vergleich zu reinem Diesel eine bemerkenswerte Zunahme von 3,37 % sowohl im EI als auch im SE gezeigt. Die Schlussfolgerungen deuten darauf hin, dass BSS60 eine überlegene Leistung aufweist und für den Einsatz in Direkteinspritzung-Dieselmotoren geeignet ist.

@article{doi101016jasej2024103190,
    author = "Saravanan, R. und Navaneethakrishnan, P. und Rengasamy, M. und Manieniyan, V.",
    title = "Energy, Exergy, Entropy, Emission Factors (4E’s) und Sustainability Index-Analysen von thermischem Splintering-Abfallparaffinöl, Diethylether-Diesel-Blends",
    year = "2024",
    journal = "Ain Shams Engineering Journal",
    abstract = "Die Studie umfasst die Verwendung von thermischen Crack-Techniken und die Verbesserung der Kraftstoffqualität durch die Einbeziehung von Diethylether, der als Blended Stock Solution (BSS) bezeichnet wird. In dieser Arbeit wurde eine Untersuchung zu Entropie-, Energie-, Emissionsfaktoren-, Sustainability Index (SI)-Analysen, Exergie von BSS-Diesel-Blends und der Korrelation zwischen BSS-Diesel-Blends und reinem Diesel durchgeführt. Ein Einzylinder-Dieselmotor, der mit einer Drehzahl von 1500 U/min läuft, wurde für dieses Experiment verwendet. Der Motor wurde mit verschiedenen Mischungsverhältnissen getestet, einschließlich BSS20, BSS40, BSS60, BSS100 und reinem Diesel. Die Ergebnisse zeigen, dass BSS60 die besten Werte für Exergieeffizienz und Energie aufweist, mit Werten von 30,35 % bzw. 28,50 %, was andere Blends und reinen Diesel übertrifft. Die Forschungsergebnisse deuten darauf hin, dass BSS60 im Vergleich zu anderen Kraftstoffblends und reinem Diesel die niedrigste Entropiebildung aufwies. BSS60 weist den höchsten Nachhaltigkeitsindex auf. Die Emissionsfaktoren für Kohlenmonoxid (CO) zeigen einen niedrigeren Emissionsindex (EI) und spezifische Emissionen (SE) im Vergleich zu sowohl reinem Diesel als auch seinen Blends. Die Emissionen von NOx haben im Vergleich zu reinem Diesel eine bemerkenswerte Zunahme von 3,37 % sowohl im EI als auch im SE gezeigt. Die Schlussfolgerungen deuten darauf hin, dass BSS60 eine überlegene Leistung aufweist und für den Einsatz in Direkteinspritzung-Dieselmotoren geeignet ist.",
    url = "https://doi.org/10.1016/j.asej.2024.103190",
    doi = "10.1016/j.asej.2024.103190",
    openalex = "W4405095794",
    references = "depcik2023opensource, doi103390en16062514"
}

@article{doi101016jenergy2024133870,
    author = "Антонов, Д.В. and Черкасов, Р. В. and Gneusheva, V.V. and Mikulich, M.E. and Стрижак, П. А. and Yanovskiy, L. S.",
    title = "Comprehensive approach to static firing tests of micro gas turbine engines powered by liquid fuels",
    year = "2024",
    journal = "Energy",
    url = "https://doi.org/10.1016/j.energy.2024.133870",
    doi = "10.1016/j.energy.2024.133870",
    openalex = "W4404459677",
    references = "doi1018038aubtda279861"
}

Zusammenfassung Der Verbrennungsprozess in Zündkerzenmotoren (SI) und Dieselmotoren (CI) spielt eine wesentliche Rolle bei der Bestimmung von Motorleistung, Effizienz und Emissionen. Da die Automobilindustrie Herausforderungen im Zusammenhang mit Energieeinsparung und Umweltauswirkungen bewältigen muss, ist das Verständnis und die Optimierung der SI- und CI-Motorverbrennung von entscheidender Bedeutung. Diese Studie verwendet ein nulldimensionales (0D) Verbrennungsmotormodell (ICE), das die Wiebe-Funktion nutzt, um Masseanteile verbrannter Profile in Kraftstoffeinspritzmotoren (PFI) vorherzusagen. Das Modell integriert chemische Reaktionen von Luft-Kraftstoff-Gemischen unter mageren und fetten Verbrennungsbedingungen unter Berücksichtigung von Restgasen und Abgasrückführung (EGR). Für fette Verbrennungsreaktionen werden druckbasierte Gleichgewichtskonstanten angewendet. Eine weitere Implementierung des Verbrennungsreaktionsmodells erfordert eine genaue Schätzung der Verbrennungsdauer. Daher wurde eine Untersuchung analoger Bemühungen in der Literatur durchgeführt, um Erkenntnisse zu gewinnen. Dies führte zur Entwicklung eines empirischen Modells, das die Verbrennungsdauer für verschiedene Kraftstoffe wie Benzin, Erdgas, Propan, Methanol, Ethanol, Wasserstoff und Methan-Wasserstoff-Gemische unter verschiedenen Bedingungen vorhersagt. Dies umfasst eine einzigartige Funktion der Zündzeitpunktvariation mit den Laufzeitbedingungen. Flammenausbreitungsgeschwindigkeitsdaten, insbesondere eine maximale adiabatische Flammenausbreitungsgeschwindigkeit bei einem Äquivalenzverhältnis von 1,1, dienen als Normalisierungsparameter. Das Modell zeigt eine relative Anpassung an experimentelle Daten (R2-Werte: 0,729–0,972) und wird durch parametrische Studien untersucht, wodurch seine Nützlichkeit bei der Simulation von Kraftstoffen unter verschiedenen Motorlaufbedingungen demonstriert wird.

@article{doi10111514067403,
    author = "Feyijimi, Clement und Depcik, Christopher",
    title = "Predictive Zero-Dimensional Combustion Modeling in Internal Combustion Engines With Residual Fraction and Exhaust Gas Recirculation",
    year = "2024",
    journal = "Journal of Engineering for Gas Turbines and Power",
    abstract = "Zusammenfassung Der Verbrennungsprozess in Zündkerzenmotoren (SI) und Dieselmotoren (CI) spielt eine wesentliche Rolle bei der Bestimmung von Motorleistung, Effizienz und Emissionen. Da die Automobilindustrie Herausforderungen im Zusammenhang mit Energieeinsparung und Umweltauswirkungen bewältigen muss, ist das Verständnis und die Optimierung der SI- und CI-Motorverbrennung von entscheidender Bedeutung. Diese Studie verwendet ein nulldimensionales (0D) Verbrennungsmotormodell (ICE), das die Wiebe-Funktion nutzt, um Masseanteile verbrannter Profile in Kraftstoffeinspritzmotoren (PFI) vorherzusagen. Das Modell integriert chemische Reaktionen von Luft-Kraftstoff-Gemischen unter mageren und fetten Verbrennungsbedingungen unter Berücksichtigung von Restgasen und Abgasrückführung (EGR). Für fette Verbrennungsreaktionen werden druckbasierte Gleichgewichtskonstanten angewendet. Eine weitere Implementierung des Verbrennungsreaktionsmodells erfordert eine genaue Schätzung der Verbrennungsdauer. Daher wurde eine Untersuchung analoger Bemühungen in der Literatur durchgeführt, um Erkenntnisse zu gewinnen. Dies führte zur Entwicklung eines empirischen Modells, das die Verbrennungsdauer für verschiedene Kraftstoffe wie Benzin, Erdgas, Propan, Methanol, Ethanol, Wasserstoff und Methan-Wasserstoff-Gemische unter verschiedenen Bedingungen vorhersagt. Dies umfasst eine einzigartige Funktion der Zündzeitpunktvariation mit den Laufzeitbedingungen. Flammenausbreitungsgeschwindigkeitsdaten, insbesondere eine maximale adiabatische Flammenausbreitungsgeschwindigkeit bei einem Äquivalenzverhältnis von 1,1, dienen als Normalisierungsparameter. Das Modell zeigt eine relative Anpassung an experimentelle Daten (R2-Werte: 0,729–0,972) und wird durch parametrische Studien untersucht, wodurch seine Nützlichkeit bei der Simulation von Kraftstoffen unter verschiedenen Motorlaufbedingungen demonstriert wird.",
    url = "https://doi.org/10.1115/1.4067403",
    doi = "10.1115/1.4067403",
    openalex = "W4405371217",
    references = "depcik2023opensource, doi103390en16062514"
}

Der wachsende Einfluss des maschinellen Lernens auf die Vorhersage von Motorabgasen ist ein steigender Trend. Die vorliegende Studie zur thermodynamischen Analyse von ternären Kraftstoffen mit einem fortschrittlichen maschinellen Lernmodell liefert wertvolle Erkenntnisse und trägt signifikante Ergebnisse zu bestehenden Analysen bei. Die aktuelle Arbeit befasst sich mit der Leistung und Nachhaltigkeit von binären (Diesel-Biodiesel) und ternären (Diesel-Biodiesel-Ethanol) Kraftstoffgemischen in einem Einzylinder-Motor. Motorversuche wurden unter Verwendung eines strukturierten Versuchsplans (DOE) durchgeführt, gefolgt von thermodynamischen Analysen zur Bewertung wichtiger Leistungsparameter, einschließlich Exergieeffizienz, Bremswärmeleistungseffizienz (BTE) und Nachhaltigkeitsindex. Zur Optimierung der Kraftstoffparameter wurde der Desirability Function Approach (DFA) in Verbindung mit der Response Surface Methodology (RSM) eingesetzt. Zusätzlich wurden fortschrittliche maschinelle Lernverfahren (ML) zur Vorhersage dieser Leistungsmerkmale verwendet. Bemerkenswerterweise zeigte das binäre Gemisch eine überlegene Leistung, mit einer 3,76 % höheren BTE, einer 5,62 % höheren Exergieeffizienz und einer 1,56 %igen Steigerung des Nachhaltigkeitsindex im Vergleich zum herkömmlichen Kraftstoff. Allerdings führte die Einbeziehung von Ethanol im ternären Gemisch (45 % Diesel–45 % Biodiesel–10 % Ethanol) zu einer leichten Verringerung des Nachhaltigkeitsindex, der unter Volllastbedingungen einen Spitzenwert von 1,28 erreichte. Interessanterweise zeigten sowohl der Nachhaltigkeitsindex als auch die Exergieeffizienz einen konsistenten Anstieg mit steigender Motorlast. Bei 5,2 kW weist das Gemisch BDE50 eine geringere thermische Effizienz als D100 und BDE10 um etwa 14,06 % bzw. 7,36 % auf. Auch weist das BDE50-Gemisch eine geringere Exergieeffizienz als D100 und BDE10 um etwa 17,01 % bzw. 11,66 % auf. Bei Volllast weist das BDE50-Gemisch einen thermischen Verlust von 2,684 kW und eine Exergiezerstörung von 18,583 kW auf, während das BDE10-Gemisch einen thermischen Verlust von 2,331 kW und eine Exergiezerstörung von 14,817 kW aufweist. Beim Vergleich der Vorhersagemodelle zeigte das ML-Modell eine überlegene Genauigkeit gegenüber der RSM, wie durch höhere R²-Werte belegt. Darüber hinaus bestätigte die Desirability-Analyse die starke Leistung und Emissionsmerkmale der Gemische und erreichte ein optimales Desirability-Rating von 0,777. Unter den evaluierten fortschrittlichen ML-Modellen übertraf XGBoost alle anderen in mehreren Leistungsindikatoren, was seine Robustheit bei der Vorhersage der Effizienz und Nachhaltigkeit von Kraftstoffgemischen belegt. • Ein Rückgang der thermischen Effizienz und der Exergieeffizienz wird für BDE-Gemische mit steigender Ethanolkonzentration beobachtet. • Ein Anstieg der Exergiezerstörung und der thermischen Energieverluste für BDE-Gemische wird beobachtet und steigt mit höherer Ethanolkonzentration in BDE-Gemischen weiter an. • Der maximale Wert der Nachhaltigkeitsindex-Analyse wird für B40-Gemische berichtet und liegt im positiven Bereich, während ternäre BDE-Gemische einen negativen Bereich aufweisen (was natürlich für einen guten Kraftstoff geeignet ist). • Optimierte Motorcharakteristika wurden mit dem RSM-ML-Ansatz gefunden. • Die Desirability-Analyse validierte die hohe Leistung und Emissionsmerkmale des Gemischs und erreichte ein gutes Desirability-Rating von 0,777. • Die Ergebnisse der statistischen Bewertung zeigen, dass das XGBoost-Modell in allen getesteten Metriken das andere fortschrittliche ML-Modell übertraf.

@article{doi101016jcsite2025106516,
    author = "Venu, Harish und Raju, V. Dhana und Nair, Jayashri N. und Algburi, Sameer und Anqi, Ali E. und Rajhi, Ali A. und Kareemullah, Mohammed",
    title = "Exergie- und energiebasierter Nachhaltigkeitsbewertung von Diesel-Biodiesel-Ethanol-Gemischen mit Emissionsvorhersage unter Verwendung fortschrittlicher maschineller Lernmodelle",
    year = "2025",
    journal = "Case Studies in Thermal Engineering",
    abstract = "Der zunehmende Einfluss des maschinellen Lernens auf die Vorhersage von Motor-Emissionen ist ein aufsteigender Trend. Die vorliegende Studie zur thermodynamischen Analyse von ternären Kraftstoffen mit einem fortschrittlichen maschinellen Lernmodell liefert wertvolle Erkenntnisse und trägt signifikante Ergebnisse zur bestehenden Analyse bei. Die aktuelle Arbeit befasst sich mit der Leistung und Nachhaltigkeit von binären (Diesel-Biodiesel) und ternären (Diesel-Biodiesel-Ethanol) Kraftstoffgemischen in einem Einzylinder-Motor. Motorversuche wurden unter Verwendung eines strukturierten Versuchsdesigns (DOE)-Ansatz durchgeführt, gefolgt von thermodynamischen Analysen zur Bewertung wichtiger Leistungsparameter, einschließlich Exergieeffizienz, Bremswärmewirkungsgrad (BTE) und Nachhaltigkeitsindex. Zur Optimierung der Kraftstoffparameter wurde der Desirability-Funktionsansatz (DFA) in Verbindung mit der Response-Surface-Methodik (RSM) eingesetzt. Zusätzlich wurden fortschrittliche maschinelle Lernverfahren (ML) zur Vorhersage dieser Leistungsmerkmale verwendet. Bemerkenswerterweise zeigte das binäre Gemisch eine überlegene Leistung, mit einem 3,76 % höheren BTE, einer 5,62 % höheren Exergieeffizienz und einer 1,56 %igen Steigerung des Nachhaltigkeitsindex im Vergleich zum herkömmlichen Kraftstoff. Allerdings führte die Einbeziehung von Ethanol im ternären Gemisch (45 % Diesel–45 % Biodiesel–10 % Ethanol) zu einer leichten Verringerung des Nachhaltigkeitsindex, der unter Volllastbedingungen einen Spitzenwert von 1,28 erreichte. Interessanterweise zeigten sowohl der Nachhaltigkeitsindex als auch die Exergieeffizienz einen konsistenten Anstieg mit steigender Motorlast. Bei 5,2 kW weist das BDE50-Gemisch eine geringere thermische Effizienz als D100 und BDE10 um etwa 14,06 % bzw. 7,36 % auf. Auch weist das BDE50-Gemisch eine geringere Exergieeffizienz als D100 und BDE10 um etwa 17,01 % bzw. 11,66 % auf. Bei Volllast weist das BDE50-Gemisch 2,684 kW thermische Verluste und 18,583 kW Exergieverstörung auf, während das BDE10-Gemisch 2,331 kW thermische Verluste und 14,817 kW Exergieverstörung aufweist. Beim Vergleich der Vorhersagemodelle zeigte das ML-Modell eine überlegene Genauigkeit gegenüber RSM, wie durch höhere R²-Werte belegt. Darüber hinaus bestätigte die Desirability-Analyse die starke Leistung und Emissionsmerkmale der Gemische und erreichte ein optimales Desirability-Rating von 0,777. Unter den evaluierten fortschrittlichen ML-Modellen übertraf XGBoost alle anderen in mehreren Leistungsmetriken, was seine Robustheit bei der Vorhersage der Kraftstoffgemisch-Effizienz und Nachhaltigkeit anzeigt. • Ein Rückgang der thermischen Effizienz und Exergieeffizienz wird für BDE-Gemische mit zunehmender Ethanolkonzentration beobachtet. • Ein Anstieg der Exergieverstörung und thermischer Energieverluste für BDE-Gemische wird beobachtet und steigt mit höherer Ethanolkonzentration in BDE-Gemischen weiter an. • Der maximale Wert der Nachhaltigkeitsindex-Analyse wird für B40-Gemische berichtet und liegt im positiven Bereich, während ternäre BDE-Gemische einen negativen Bereich aufweisen (was natürlich für einen guten Kraftstoff geeignet ist). • Optimierte Motorcharakteristika wurden mit dem RSM-ML-Ansatz gefunden. • Die Desirability-Analyse validierte die hohe Leistung und Emissionsmerkmale des Gemisches und erreichte ein gutes Desirability-Rating von 0,777. • Die statistischen Bewertungsergebnisse zeigen, dass das XGBoost-Modell in allen getesteten Metriken die anderen fortschrittlichen ML-Modelle übertraf",
    url = "https://doi.org/10.1016/j.csite.2025.106516",
    doi = "10.1016/j.csite.2025.106516",
    openalex = "W4411373376",
    references = "depcik2023opensource, doi103390en16062514"
}

Dieser Artikel diskutiert das Potenzial der Verwendung der Double-Wiebe-Funktion zur Modellierung der Verbrennung in einem Kompressionszündungsmotor, der mit Dieselkraftstoff oder dessen Ersatzstoffen, wie hydriertem Pflanzenöl (HVO) und Rapsmethylester (RME), betrieben wird, sowie mit in den Ansaugkrümmer des Motors eingespritztem Wasserstoff. Die Wasserstoffmenge betrug zwischen 0 und 35 % des gesamten Energieinhalts der verbrannten Kraftstoffe. Es wurde festgestellt, dass die gemeinsame Verbrennung von Flüssigkraftstoff mit Wasserstoff durch zwei deutlich unterscheidbare Verbrennungsphasen gekennzeichnet ist: die vorvermischte und die Diffusionsverbrennung. Die vorvermischte Phase, die kurz nach der Zündung auftritt, ist durch eine schnelle Verbrennungsrate gekennzeichnet, die mit einer Erhöhung des eingespritzten Wasserstoffs zunimmt. Die Neuheit in dieser Arbeit ist die modifizierte Formel für eine Double-Wiebe-Funktion und die vorgeschlagenen Parameter dieser Funktion, die von der Menge des zugesetzten Wasserstoffs für die gemeinsame Verbrennung mit Flüssigkraftstoff abhängen. Zur Modellierung dieses Verbrennungsprozesses wurde eine modifizierte Double-Wiebe-Funktion vorgeschlagen, die zwei Phasen mit unterschiedlichen Verbrennungsraten modellieren kann. Zu diesem Zweck wurde eine normalisierte HRR berechnet, und basierend auf diesem Kurvenverlauf wurden Koeffizienten für die Double-Wiebe-Funktion vorgeschlagen. Eine zufriedenstellende Übereinstimmung mit dem Experiment wurde auf einem Niveau erreicht, das durch den Bestimmtheitskoeffizienten (R-Quadrat) von über 0,98 bestimmt wird. Es wurde geschlossen, dass die vorgestellte Double-Wiebe-Funktion verwendet werden kann, um die Verbrennung in 0-D- und 1-D-Modellen für Kraftstoffe zu modellieren: RME und HVO mit Wasserstoffzusatz.

@article{doi103390en18215622,
    author = "Szwaja, Stanisław und Pukalskas, Saugirdas und Juknelevičius, Romualdas und Rimkus, Alfredas",
    title = "Modellierung der Wasserstoffunterstützten Verbrennung von Flüssigkraftstoffen in Kompressionszündungsmotoren unter Verwendung einer Double-Wiebe-Funktion",
    year = "2025",
    journal = "Energies",
    abstract = "Dieser Artikel diskutiert das Potenzial der Verwendung der Double-Wiebe-Funktion zur Modellierung der Verbrennung in einem Kompressionszündungsmotor, der mit Dieselkraftstoff oder dessen Ersatzstoffen, wie hydriertem Pflanzenöl (HVO) und Rapsmethylester (RME), betrieben wird, sowie mit in den Ansaugkrümmer des Motors eingespritztem Wasserstoff. Die Wasserstoffmenge betrug zwischen 0 und 35\% des gesamten Energieinhalts der verbrannten Kraftstoffe. Es wurde festgestellt, dass die gemeinsame Verbrennung von Flüssigkraftstoff mit Wasserstoff durch zwei deutlich unterscheidbare Verbrennungsphasen gekennzeichnet ist: die vorvermischte und die Diffusionsverbrennung. Die vorvermischte Phase, die kurz nach der Zündung auftritt, ist durch eine schnelle Verbrennungsrate gekennzeichnet, die mit einer Erhöhung des eingespritzten Wasserstoffs zunimmt. Die Neuheit in dieser Arbeit ist die modifizierte Formel für eine Double-Wiebe-Funktion und die vorgeschlagenen Parameter dieser Funktion, die von der Menge des zugesetzten Wasserstoffs für die gemeinsame Verbrennung mit Flüssigkraftstoff abhängen. Zur Modellierung dieses Verbrennungsprozesses wurde eine modifizierte Double-Wiebe-Funktion vorgeschlagen, die zwei Phasen mit unterschiedlichen Verbrennungsraten modellieren kann. Zu diesem Zweck wurde eine normalisierte HRR berechnet, und basierend auf diesem Kurvenverlauf wurden Koeffizienten für die Double-Wiebe-Funktion vorgeschlagen. Eine zufriedenstellende Übereinstimmung mit dem Experiment wurde auf einem Niveau erreicht, das durch den Bestimmtheitskoeffizienten (R-Quadrat) von über 0,98 bestimmt wird. Es wurde geschlossen, dass die vorgestellte Double-Wiebe-Funktion verwendet werden kann, um die Verbrennung in 0-D- und 1-D-Modellen für Kraftstoffe zu modellieren: RME und HVO mit Wasserstoffzusatz.",
    url = "https://doi.org/10.3390/en18215622",
    doi = "10.3390/en18215622",
    openalex = "W4415650072",
    references = "depcik2023opensource, doi103390en16062514"
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