Ziel des Teilprojekts der AVL Deutschland GmbH im Rahmen von EMI-MINI-II war es, Strömungsphänomene in Einspritzdüsen und den Einfluss der Düsenströmung auf die Spraybildung und damit auf die Gemischbildung und die Verbrennung zu untersuchen. Zunächst wurden die Stoffdaten des im Projekt eingesetzten Schweröls RMG 35 in den CFD-Code FIRE integriert und zur Simulation der Verbrennung und Emissionsentstehung von Schiffsdieselmotoren im Schwerölbetrieb eingesetzt. Hierzu wurde neue und verbesserte Modelle für die Verbrennungssimulation und die Beschreibung der Schadstoffbildung entwickelt und anhand experimenteller Daten der Projektpartner validiert. Im weiteren Verlauf des Projekts wurden Simulationen der transienten kavitierenden Strömung in Einspritzdüsen vorgenommen. Mittels eines neu entwickelten Erosionsmodells konnte dabei die Erosionswahrscheinlichkeit unterschiedlicher Düsengeometrien abgeschätzt werden und grundlegende Erkenntnisse über die Schadensmechanismen gewonnen werden. Die Strömungslösungen am Düsenaustritt dienten wiederum als Randbedingung für die Simulation des primären Strahlaufbruchs. Zusätzlich wurden die Modelle, welche die Tropfenverdampfung beschreiben, erweitert, um zusätzliche physikalische Effekte, wie sie bei Diesel- und Schwerölsprays auftreten, modellieren zu können. Mit dieser Vorgehensweise konnten gekoppelte Simulationen von Düsenströmung und Spray durchgeführt werden. Die entwickelten Modelle und der entstandene Workflow wurden anhand experimenteller Daten der kalten und heißen Spraykammer validiert und schließlich zur Simulation der Verbrennung und Ruß- und NOx-Bildung am Forschungsmotor, der mit dem gleichen Injektor betrieben wurde, eingesetzt. Die erzielten Ergebnisse demonstrieren die Leistungsfähigkeit der entwickelten Methoden und die Verbesserung der Ergebnisqualität im Vergleich zu herkömmlichen Ansätzen. Der entwickelte gekoppelte Workflow zur Berechnung von Düsenströmung und Verbrennung im Motor konnte erfolgreich zur Auslegung und Optimierung der Kolbengeometrie und der Einspritzstrategie des M20-Motors eingesetzt werden.