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Optimierung eines Berechnungsmodells zur Entstehung von Kondensationsaerosolen aus Motoröl durch Experimente mit n-Alkanen

Optimierung eines Berechnungsmodells zur Entstehung von Kondensationsaerosolen aus Motoröl durch Experimente mit n-Alkanen
Typ:Bachelor- oder Masterarbeit
Datum:ab sofort
Betreuer:

Dipl.-Ing. Niclas Nowak

Kondensationsaerosole können durch natürliche Vorgänge in der Atmosphäre entstehen, sowie durch den Menschen gezielt oder ungewollt erzeugt werden. Zu den unerwünschten, anthropogenen Kondensationsaerosolen gehört das Blow-By-Aerosol im Kurbelgehäuse von Verbrennungsmotoren. Aufgrund lokal hoher Öltemperaturen entsteht im Kurbelgehäuse Öldampf, der bei Abkühlung aus-kondensiert. Dabei kommt es zur heterogenen Kondensation an bereits vorhandenen Partikeln (Öltropfen, Asche und Ruß) oder möglicherweise zusätzlich zur homogenen Kondensation. Ein besseres Verständnis über die Entstehung solcher Kondensationsaerosole im Kurbelgehäuse ist von großer Bedeutung, um Partikelemissionen von Verbrennungsmotoren zu verringern und die Langlebigkeit dieser Motoren zu erhöhen.

Im Rahmen einer sowohl experimentellen, als auch theoretischen Arbeit sollen gezielt Kondensationsaerosole aus Motoröl und n-Alkanen erzeugt und mittels eines optischen Partikelzählers (OPC) und eines Scanning Mobility Particle Sizers (SMPS) hinsichtlich Konzentration und Größe charakterisiert werden. Dabei sollen Temperaturen und Volumenströme variiert werden, um sowohl die Dampfkonzentration, als auch die Abkühlrate zu beeinflussen. Zudem soll das Aufkondensieren von n-Alkandampf auf Motoröltropfen untersucht werden. Die Ergebnisse dieser Analysen sind zur Optimierung eines bereits vorliegenden MATLAB-Berechnungsmodells für die Kondensationsaerosolentstehung zu verwenden. Insbesondere soll der Unterschied eines Mehrkomponentensystems zu einem Reinstoffsystems hinsichtlich der Aerosolbildung herausgearbeitet werden. Abschließend sollen Lösungsansätze entwickelt werden, um die Kondensationsaerosolentstehung in Verbrennungsmotoren zu mindern.