Lue uutinen mobiilisivustolla

Diesel-moottoreiden päästöjä kuriin CSC:n supertietokoneilla

Diesel-moottoreiden päästöjä voidaan vähentää, ilmenee uudesta tutkimuksesta.

20.10.2008 09:41 Polttoaineen pisarakokoa säätelemällä olisi mahdollista saavuttaa tasalaatuisempi polttoainehöyryn ja ilman seos ja näin ollen päästöttömämpi palaminen, ilmenee suomalaisesta tutkimuksesta.

Suomalaisen tutkijan Ville Vuorisen tutkimustyössä polttoainesuihkuja on simuloitu tieteen tietotekniikan keskuksen CSC:n supertietokoneilla.

Simuloinneilla on pystytty ennustamaan dieselpolttoaineen suihkun pisarakokojakauman vaikutus suihkun turbulenssiin. Tietoja käytetään polttoaineen ja ilman sekoittumisen ennustamiseen ja siten myös diesel-moottoreiden päästöjen minimointiin. Simuloinneissa on pystytty selittämään kokeellisissa suihkumittauksissa havaitut seikat: keskikokoisilla pisaroilla on taipumus klusteroitua tiettyihin kohtiin turbulenttia virtausta, kun taas pienet pisarat leviävät tasaisempana sumuna.

Turbulenssi on yksi tavanomaisimmista luonnonilmiöistä ja edellytys nesteiden ja kaasujen sekoittumiselle. Ilmiö on niin arkinen, että siihen ei oikeastaan kiinnitetä juurikaan huomiota jokapäiväisessä elämässä.

Tutkija kertoo, että asiat vain tapahtuvat omalla luonnollisella tavallaan: maito sekoittuu kahviin 'itsestään' tai tuuli heiluttelee puun lehtiä kuten aina ennenkin. Turbulenssi ei kuitenkaan ole täysin satunnainen ilmiö vaan se sisältää myös koherentteja, deterministisiä piirteitä, joihin voidaan vaikuttaa ja joista voidaan yrittää hyötyä. Turbulenssin tutkimuksessa laskennalliset keinot ovat avainasemassa: virtauksia kuvaavat Navier-Stokes-yhtälöt voidaan nimittäin ratkaista numeerisin keinoin ja näin saavuttaa tärkeää tietoa ilmiöstä itsestään.

Energiateknologia
ja päästöjenhallinta

Vuorisen mukaan kysymys turbulenssin hallinnasta liittyy olennaisesti energiateknologiaan ja päästöjenhallintaan.

Dieselmoottoreissa mielenkiinnon kohde on erityisesti polttoainepisarasuihkut, missä polttoaine pisaroidaan painesuuttimen avulla aivan kuten monissa kodinpiirin aerosolisovelluksissakin.

Erityisesti aihepiiri liittyy uusimpiin palamiskonsepteihin, kuten niin kutsuttuun HCCI-palamiseen (Homogeneous Charge Compression Ignition) missä ideana on ruiskuttaa polttoaine sylinteriin lämpötilojen ollessa alhaiset – mieluiten kiehumispisteen alapuolella. Tällöin suihkun sisältämät miljardit polttoainepisarat eivät höyrysty välittömästi ja näin ollen pisarat pääsevät leviämään muodostaen pisarasumun.

Koska pisarat luovuttavat liikemääränsä ympäröivälle kaasulle ja tuottavat merkittävän osan suihkun turbulenssista, olisi Vuorisen mukaan erityisen tärkeää ymmärtää miten pisarakoko vaikuttaa havaittuun dynamiikkaan. Pisarakokoa säätelemällä, esimerkiksi ruiskutuspaineen avulla, voisi nimittäin olla mahdollista saavuttaa yhä homogeenisempi polttoainehöyryn ja ilman seos ja näin ollen päästöttömämpi palaminen.

Kalevi Nikulainen toimitus@digitoday.fi

Teksti on lisensoitu Creative Commons Nimeä-Ei muutoksia-Epäkaupallinen -lisenssillä.

Kirjoita kommentti

Kommentit (6)

0

0

Ai kun vihreää, toivottavasti ei lasketa veromarkkoja hukkaan.

Häkä

Lainaa Ilmoita asiaton viesti

# 20.10.2008 11:18

1

1

Pintajännityksen poistava ainesosa, joka mieluummin toimii katalysaattorina, ei paloprosessia muutamalla.

Yksinkertaisesti

Lainaa Ilmoita asiaton viesti

# 20.10.2008 15:05

0

7

siis mitä? johan tämä asia on ollut päivänselvä. jokainen dieselmoottorin suuttimen toimintaan tutustunut on ollut jo vuosikymmenet tietoinen asiasta. mihin siinä tietokonetta tarvitaan jotta voidaan todeta kuinka diesel toimii?

asentaja

Lainaa Ilmoita asiaton viesti

# 20.10.2008 18:23

5

5

Minua ei kiinnosta niinkään kulutuksen pieneneminen vaan se, että pienistäkin moottoreista saadaan entistä tehokkaampia. Rasittavaa, kun suomalaiset ajavat niin pienimoottorisilla autoilla, että hyvä kun niitä saa liikennevaloista liikkeelle ennenkuin punainen taas vaihtuu.

TS

Lainaa Ilmoita asiaton viesti

# 20.10.2008 19:26

2

4

Auttaisikohan jos lähtisi kikkailemaan sillä FogScreenillä?

Lainaa Ilmoita asiaton viesti

# 20.10.2008 21:21

0

1

siis mitä? johan tämä asia on ollut päivänselvä. jokainen dieselmoottorin suuttimen toimintaan tutustunut on ollut jo vuosikymmenet tietoinen asiasta. mihin siinä tietokonetta tarvitaan jotta voidaan todeta kuinka diesel toimii?

Kyllähän se on selvillä miten diesel toimii. Kyse lienee enemmänkin siitä miten kyseisen koneen toimintaa voidaan optimoida hyödyntämällä (poltto)aineen ominaisuuksia ja käyttäytymistä eri tilanteissa.

1Stein

Lainaa Ilmoita asiaton viesti

# 24.10.2008 9:46

Sivut: 1 Edellinen Seuraava

Kirjoita vastaus

Ohjeet: Pysy aiheessa ja kirjoita napakasti. Muista, että haastateltavilla, kanssakeskustelijoilla ja toimittajilla on oikeus omaan, eriävään mielipiteeseen. Ole kohtelias ja ystävällinen, äläkä tarkoituksella provosoi tai hauku muita keskustelijoita. Taloussanomat varaa oikeuden poistaa asiattomat viestit. Varauduthan siihen, että linkkejä sisältävät viestit tarkistetaan yksitellen roskapostin suodattamiseksi. Arvostamme mielipidettäsi!
Lue koko keskusteluetiketti

Bottivarmistus: mitä on kaksi ynnä viisi?

Viesti Nimi

Uutiset

Accenture haluaa eroon entisistä nokialaisista

• Nokian lausunto Accenturen päätöksestä
• Tällainen on Iron Sky -elokuva
• Lumentulo jatkuu Euroopassa – yli 550 kuollut talven pakkasissa
• Yle: Venäjä rakentaa radioaktiivisen jätteen sijoituspaikan Sosnovyi Boriin