FORSCHUNG
Im Fachgebiet „Energiewandlung und thermische Antriebsmaschinen“ werden mit experimentellen Methoden und numerischen Simulationen Forschungsthemen insbesondere zur thermodynamischen Funktion von Strömungsverdichtern bearbeitet. Ein Schwerpunkt der Untersuchungen bildet hierbei das Verhalten von Strömungsverdichtern an der Pumpgrenze, d.h. in der Nähe des instabilen Betriebs.
Die experimentellen Messungen werden an Strömungsverdichtern von Abgasturboladern durchgeführt. Hierzu werden die Abgasturbolader an Verbrennungskraftmaschinen betrieben. Die Messungen erfolgen insbesondere durch Temperatur- und Druckmessungen. Für die Druckmessungen werden Drucktransmitter mit Gewinde M5x0,5 und einem Dynamikumfang bis 50 kHz eingesetzt.
Zur Applikation der Verbrennungskraftmaschinen stehen verschiedene Steuergeräte (ECU) (Bosch-ETK, Schaeffler Protronic und Trijekt Premium) und Applikationsschnittstellen (ETAS INVA, Schaeffler MARC, Trijekt) zur Verfügung.
Die Strömungssimulationen werden mit Ansys CFX durchgeführt. Für die Auslegung von Strömungsverdichtern steht das Programm CFturbo zur Verfügung.
Das Fachgebiet wird in seinen Aufgaben in vielfältiger Weise unterstützt.
Fa. ETAS,
Fa. Schaeffler Engineering
Fa. Windriver
Fa. Hyundai
Fa. FEV
Fa. AVL
Fa. AIP
HMWK
Publikationen des Fachgebiets
[1] T. Haeckel, D. Paul, S. Leichtfuß, H.-P. Schiffer, und W. Eißler, „Determination of a Numerical Surge Limit by Means of an Enhanced Greitzer Compressor Model“, Int. J. Turbomach. Propuls. Power, Bd. 8, Nr. 4, Art. Nr. 4, Dez. 2023, doi: 10.3390/ijtpp8040048.
[2] D. Paul, T. Haeckel, und W. Eißler, „Investigation of the influence of pulsating boundary conditions generated by an internal combustion engine on compressor operating near surge“, in Proceedings 15th European Turbomachinery Conference, Budapest, 2023.
[3] D. Paul und W. Eißler, „Numerical Investigation of Unsteady Flow Phenomena in a Centrifugal Compressor Operating near Surge with a geometrical reduced Model (GT2022-80383)“, in Proceedings of ASME Turbo Expo 2022, Rotterdam: American Society of Mechanical Engineers Digital Collection, 2022. doi: 10.1115/GT2022-80383.
[4] T. Dielenschneider, J. Ratz, S. Leichtfuß, H.-P. Schiffer, und W. Eißler, „On the Challenge of Determining the Surge Limit of Turbocharger Compressors: Part 1 - Experimental and Numerical Analysis of the Operating Limits (GT2021-59439)“, in Proceedings of ASME Turbo Expo 2021, Virtual, Online, 2021. doi: https://doi.org/10.1115/GT2021-59439.
[5] D. Paul, J. Ratz, und W. Eißler, „On the Challenge of Determining the Surge Limit of Turbocharger Compressors: Part 2 - Capabilities of a Geometrically Reduced Model (GT2021-58840)“, in Proceedings of ASME Turbo Expo 2021, Virtual, Online, 2021. doi: https://doi.org/10.1115/GT2021-58840.
[6] J. Fey und W. Eißler, „Simulation of Aerosol Particles and the Need of Innovative Visualization“, gehalten auf der Annual Meeting GAMM, Aachen, 17. August 2022.
[7] W. Eißler und J. Fey, „Infektionsrisiko COVID-19“, Hochschule RheinMain. Zugegriffen: 5. Januar 2023. [Online]. Verfügbar unter: https://www.hs-rm.de/de/hochschule/aktuelles/details/artikel/infektionsrisiko-covid-19
[8] W. Eißler und S. Rusche, „Diagonalverdichter für geringzylindrige Verbrennungsmotoren (DiagV)“, Hochschule RheinMain, Wiesbaden, Schlussbericht des Fördervorhabens Förderkennzeichen BMBF 13FH050PX4, 2018. [Online]. Verfügbar unter: https://doi.org/10.2314/KXP:1667436317
[9] W. Eissler und S. Rusche, „Numerical investigation of compressor wheel and inlet duct geometry influence on turbocharger compressor surge“, in Proceedings of the 13th International Conference on Turbochargers and Turbocharging, London, UK: Institution of Mechanical Engineers, Mai 2018. [Online]. Verfügbar unter: https://www.researchgate.net/publication/327669479_Numerical_investigation_of_compressor_wheel_and_inlet_duct_geometry_influence_on_turbocharger_compressor_surge
[10] S. Bamberg, J. Schnitzer, M. Weber, S. Rusche, und W. Eißler, „CFD studies on the surge detection of a radial compressor flow by analyzing the unsteady secondary flow field“, PAMM, Bd. 17, Nr. 1, S. 635–636, 2017, doi: 10.1002/pamm.201710287.
[11] S. Bamberg, M. Weber, J. Schnitzer, S. Rusche, und W. Eißler, „Study on the surge detection of a centrifugal compressor by conducting CFD analyses and applying a loss-based performance prediction model“, in Proceedings of ASME Turbo Expo 2017, Charlotte, NC USA, 2017.
[12] S. Bamberg, M. Weber, S. Rusche, und W. Eißler, „Diagonalverdichter für geringzylindrige Verbrennungsmotoren“, in 3. Konferenz Nachhaltige Mobilität, Forschungscampus FC3, Frankfurt, Okt. 2015.
[13] K. Pfeffer und W. Eißler, „Experimental investigation of an efficient method for measuring turbocharger maps“, Eng. Chang. World Proc. 59th IWK Ilmenau Sci. Colloq. Tech. Univ. Ilmenau Sept. 11-15 2017, Bd. 59, 2017, Nr. 4.2.01, Nov. 2017, Zugegriffen: 27. Juni 2018. [Online]. Verfügbar unter: https://www.db-thueringen.de/receive/dbt_mods_00033226
[14] C. von Heyden, J. Neumann, und W. Eißler, „Mean value engine model for early stage design of powertrains with turbocharged SI engines“, Int J Powertrains, Bd. 6, Nr. 4, 2017, doi: 10.1504/IJPT.2017.088483.
[15] C. von Heyden, J. Neumann, und W. Eißler, „Mean value engine model for power-train design with turbocharged SI engines“, in WKM Symposium 2016, Graz, 2016.
[16] P. Wöhner, R. Schumacher, und W. Eißler, „3D-CFD Verbrennungssimulation von Biogas in mittelgroßen Industriemotoren mit gespülter Vorkammer“, in WKM Symposium 2016, Graz, 2016.
Publikationen Prof. Dr.-Ing. W. Eißler
[17] W. Eißler, B. Wiemann, H. Fausten, J. Arndt, P. Werner, und H. Breitbach, „Optimierung des Abgasturboladers für den 6-Zylinder Diesel von Mercedes-Benz“, in 16. Aufladetechnische Konferenz, Dresden, 2011.
[18] P. Werner u. a., „Der neue V6-Dieselmotor von Mercedes-Benz“, in 19. Aachener Kolloquium Fahrzeug- und Motorentechnik, Aachen, 2010.
[19] W. Eißler, M. Dietz, R. Stasiukynas, C. Kimmelmann, T. Wehnert, und B. Müller, „Zweistufige Aufladung – eine Schlüsseltechnologie für anspruchsvolle Emissions- und Leistungsziele in der Sprinterklasse“, in 11. Aufladetechnische Konferenz, Dresden, 2006, S. 217–232.
[20] M. Dietz, M. Hassler, G. Moll, K. Pranter, H. Hoffmann, und W. Eißler, „Zukunftsweisender kleinvolumiger EURO4-Transporter/Commercial-Vehicle-Motor“, in 27. Internationales Wiener Motorensymposium: 27. - 28. April 2006, H. P. Lenz, Hrsg., in Fortschritt-Berichte VDI Reihe 12, Verkehrstechnik, Fahrzeugtechnik, no. 622. , Düsseldorf: VDI-Verl, 2006.
[21] W. Eissler und H. Bestek, „Spatial numerical simulations of linear and weakly nonlinear wave instabilities in supersonic boundary layers“, Theor. Comput. Fluid Dyn., Bd. 8, Nr. 3, S. 219–235, 1996, doi: https://doi.org/10.1007/BF00418059.
[22] H. Bestek und W. Eissler, „Direct numerical simulation of transition in Mach 4.8 boundary layers at flight conditions.“, in Proceedings of the Third International Symposium on Engineering Turbulence Modelling and Measurements, Bd. 3, W. Rodi und G. Bergeles, Hrsg., in Elsevier series in thermal and fluid sciences, vol. 3. , Amsterdam ; New York: Elsevier Science BV, 1996, S. 611–620. [Online]. Verfügbar unter: https://www.tib.eu/en/search/id/BLCP%3ACN018406104/Direct-numerical-simulation-of-transition-in-Mach/
[23] W. Eissler und H. Bestek, „Wall-temperature effects on transition in supersonic boundary layers investigated by direct numerical simulations“, in Transitional Boundary Layers in Aeronautics (ed. RAWM Henkes & JL van Ingen), R. A. W. M. Henkes und J. L. van Ingen, Hrsg., Amsterdam; New York: North-Holland, 1996, S. 459–467.
[24] H. Bestek und W. Eißler, „Direkte numerische Simulation des laminar-turbulenten Grenzschichtumschlags“, Universität Stuttgart, Stuttgart, 1995.
[25] W. Eissler und H. Bestek, „Numerical simulations of initial transition in Mach 4. 8 boundary layers at wind tunnel and flight conditions“, Z. Fuer Flugwiss. Weltraumforsch., Bd. 19, Nr. 3, S. 228–235, 1995.
[26] W. Eissler und H. Bestek, „Spatial numerical simulations of nonlinear transition phenomena in supersonic boundary layers“, in Transitional and Turbulent Compressible Flows—1993, Bd. 151 ASME, L. D. Kral und T. A. Zang, Hrsg., in FED, vol. 151 ASME. , New York, 1993, S. 69–76.
[27] W. Eissler und H. Bestek, „Direkte numerische Simulation nichtlinearer dreidimensionaler Umschlagvorgaenge in Ueberschall-Plattengrenzschichten“, DGLR Ber., S. 417–417, 1992.
[28] W. Eißler und H. Bestek, „Grenzschichtumschlag bei Überschallströmung“, Institut für Aerodynamik und Gasdynamik, Universität Stuttgart, Stuttgart, Teilprojekt C4, 1992.
[29] W. Eißler, P. Drtina, und A. Frohn, „Cellular automata simulation of flow around chains of cylinders“, Int. J. Numer. Methods Eng., Bd. 34, Nr. 3, S. 773–791, Mai 1992, doi: 10.1002/nme.1620340306.
[30] W. Eißler, H. Bestek, und W. Wolz, „Numerische Untersuchungen des laminar-turbulenten Strömungsumschlags in Überschall-Plattengrenzschichten“, Institut für Aerodynamik und Gasdynamik, Universität Stuttgart, Stuttgart, 1. Arbeits-und Ergebnisbericht des Sonderforschungsbereiches 259 „Hochtemperaturprobleme rückkehrfähiger Raumtransportsysteme“, 1991.
[31] W. Eissler, A. Kaden, und J. Miroll, „Otto-Brennkraftmaschine mit äußerer Gemischbildung“, DE 198 49 913 C 2, 11. Mai 2000 Zugegriffen: 13. Juli 2017. [Online]. Verfügbar unter: https://register.dpma.de/DPMAregister/pat/register?AKZ=198499132
[32] S. Baumgartner, W. Eissler, S. Laulies, und M. Mawad, „Abgasturbolader für eine Brennkraftmaschine“, DE102004010037 A1, 2. März 2004 Zugegriffen: 13. Juli 2017. [Online]. Verfügbar unter: https://www.google.com/patents/DE102004010037A1?cl=ar
[33] W. D. Eissler und F. D.-I. Wehinger, „Abgasturbolader für eine Brennkraftmaschine“, DE102006018055 A1, 31. Oktober 2007 Zugegriffen: 13. Juli 2017. [Online]. Verfügbar unter: http://www.google.ch/patents/DE102006018055A1
[34] W. D. Eissler, R. Reinhardt, M. Schlegl, S. Schmitt, und H. Steinmetz, „Abgasturbolader für eine Brennkraftmaschine“, DE 10 2007 047 668 A1, 9. April 2009 Zugegriffen: 13. Juli 2017. [Online]. Verfügbar unter: https://register.dpma.de/DPMAregister/pat/register?AKZ=1020070476681
[35] W. Eißler, „Numerische Untersuchungen zum laminar-turbulenten Strömungsumschlag in Überschallgrenzschichten“, Dissertation, Universität Stuttgart, Stuttgart, 1995.