Análisis y optimización numérica de un eyector de geometría variable para ciclos de refrigeración

Abstract

[ES] El presente trabajo se centra en el diseño y caracterización de un eyector de geometría variable diseñado para maximizar el rendimiento de un ciclo de refrigeración. La utilidad de este ciclo se debe al aprovechamiento del calor residual de los gases de escape de un motor de combustión interna. Por lo tanto, es un método para mejorar la eficiencia global del motor mediante un ciclo sencillo con pocas partes móviles. Los ciclos de eyección convencionales tienen como problema principal la caída brusca de prestaciones en condiciones fuera de diseño, cuando en el motor de un automóvil es normal operar en distintos regímenes de funcionamiento. Por lo que se busca estudiar la utilidad y beneficios en el uso de un eyector con geometría variable respecto a uno fijo. En el proyecto se detallan las fases de diseño, optimización y caracterización del eyector, así como la obtención de sus propiedades para las distintas geometrías que permite el hecho de que sea variable en garganta. Para el estudio se utilizará la herramienta ANSYS Fluent, por lo que será íntegramente con ordenador. A su vez en el proyecto se detalla las condiciones del modelo y peculiaridades encontradas para obtener la solución. Como resultado destacado resalta que la inclusión de un mecanismo de geometría variable en el eyector mejora notablemente sus prestaciones fuera de diseño. Este resultado es fruto de la comparación de los mapas de las dos tipologías de eyector y genera una clara conclusión, el uso de un eyector de geometría variable en un sistema transitorio como es el funcionamiento del motor de un vehículo, mejorará la eficiencia del ciclo de eyección.