Laserdiagnostische und plasmatechnologische Grundlagen zur Verminderung von Emissionen und Kraftstoffverbrauch von DI-Verbrennungsmotoren. Teilvorhaben: Analyse der Wirkketten bei der Plasmareinigung realer Abgase (Analyse der Radikalenerzeugung in Plasmareaktoren zur Reinigung realer Abgase) Abschlussbericht

Removing toxic impurities from gaseous exhaust by electric gas discharges has been investigated for almost a decade. Cold discharges, i.e. plasmas in which the electrons are not in thermal equilibrium with ions and molecules, are a potential method for the conversion of nitric oxides (NO_x=NO, NO_2) and hydrocarbons (HC) in exhaust gases of cars and trucks. In this work we present modelling results for barrier discharges using both a spatially homogeneous, time-dependent model, and a two-dimensional, time-dependent model. We compare our simulation results obtained by simulation with our experimental data and with measurements from LIF-experiments performed by cooperation partners, to get a better understanding of the discharge. Another aim is to improve the efficiency of removing NO_x using different kinds of barrier reactors with structured electrodes. Our simulations and simulations in cooperation with IWR University of Heidelberg show that the main pathway of NO-removal at atmospheric pressure at practical gap spaces and in the absence of catalytic material, e.g. NH_3, is oxidation to NO_2. The latter can be converted to N_2 and O_2 using established catalytic methods. (orig.)Gasentladungen werden seit nahezu 10 Jahren mit dem Ziel untersucht, Schadstoffe aus Gasen zu entfernen. Sogenannte kalte Entladungen, Plasmen in denen die Elektronen nicht in thermischem Gleichgewicht mit Atomen, Molekuelen und Ionen stehen, bieten eine gute Moeglichkeit, Stickoxide (NO_x=NO, NO_2) und Kohlenwasserstoffe (KW) in Autoabgasen umzusetzen. In dieser Arbeit praesentieren wir sowohl Ergebnisse raeumlich homogener, zeitabhaengiger Simulationen, als auch Ergebnisse zu raeumlich zweidimensionalen zeitabhaengigen Simulationen von Barrieren-Entladungen. Diese werden mit eigenen experimentellen Ergebnissen des LTI als auch mit experimentellen Ergebnissen aus LIF-Messungen von Verbundpartnern verglichen. Ziele sind sowohl ein besseres Verstaendnis der Entladungsvorgaenge, als auch eine Verbesserung der Effizienz des NO_x-Abbaus, wobei insbesondere DBE-Reaktoren mit strukturierten Elektroden bzgl. Radikalenerzeugung untersucht werden. Die Simulationen des LTI, als auch Simulationen in Zusammenarbeit mit dem IWR Universitaet Heidelberg zeigen, dass der wichtigste Reaktionspfad fuer den Umsatz von NO bei Atmosphaerendruck in Abwesenheit von katalytischem Material, wie z.B. NH_3, die Oxidation NO#->#NO_2 ist. NO_2 kann mit etablierten katalytischen Methoden zu N_2 und O_2 umgewandelt werden. (orig.)SIGLEAvailable from TIB Hannover: F01B914+a / FIZ - Fachinformationszzentrum Karlsruhe / TIB - Technische InformationsbibliothekBundesministerium fuer Bildung und Forschung, Berlin (Germany)DEGerman