La dinàmica de fluids computacional és una ferramenta cada vegada més útil per a l'anàlisi de processos termo-fluid dinàmics. En el cas que ens preocupa, l'atomització del doll Dièsel, el combustible ix de forma líquida d'un orifici menut i s'atomitza per a després evaporar-se, moment en què es produïx la combustió. Aquest procés ja és per si a soles molt complicat, havent-hi efectes que encara no estan totalment aclarits. A esta complicació se li afegix el problema de la modelització de la turbulència, ja que una simulació directa es queda fora dels recursos del grup d'investigació.
El model ELSA (Eulerian-Lagrangian Spray Atomizacion) ha sigut desenvolupat durant els últims 15 anys en un intent per poder modelar de forma realista aquest procés, essencial per a la correcta simulació de la combustió. El model ha sigut recentment implementat en el codi de simulació fluid dinàmica Star-CD. El propòsit del present estudi és la millora de les simulacions CFD de dolls Dièsel en el marc d’aquest model. Concretament, l'objectiu general de la tesi és avaluar i validar esta nova ferramenta computacional de doll, amb aplicació pràctica en els càlculs CFD del motor. Dins d'aquest objectiu general, s'inclou avaluar i validar els diferents sub-models que representen els fenòmens involucrats en la formació i el desenrotllament del doll Dièsel, des de la secció de la tovera fins a l'evaporació completa del combustible, incloent l’efecte de la possible cavitació del combustible en la tovera.
L'objectiu és fixar-se en l'acoblament i la coherència entre els diferents sub-models en compte de en els processos del doll de forma aïllada. Es proposa remarcar en la transició del flux de la tovera interna per als càlculs inicia'ls del desenrotllament del doll. El treball també se centrarà en la integració adequada dels sub-models utilitzats per a la descripció de la regió densa i diluïda, en termes de ruptura de la vena líquida, la coalescència, vaporització i evolució de les gotes.
Per a poder dur a terme amb èxit la investigació s'ha realitzat primer una exhaustiva anàlisi 2D del doll, per a incloure desprès paràmetres de la modelització de la turbulència, a continuació s’ha construït una simulació 3D de 360º en una tovera no cavitant. Finalment, s'ha realitzat l'acoblament amb una tovera cavitant, que ha sigut molt estudiada en el nostre institut. En tots els casos, el comportament del model ELSA ha sigut satisfactori i els resultats concorden raonablement amb els experiments. És important fer notar que amb aquest mètode hem aconseguit fer un model complet del sistema tovera-doll, sense que siga necessari modelar l'efecte de la cavitació fent us d’una velocitat fictícia.