Desarrollo y validación de un modelo unidimensional de compresores centrífugos para el estudio de los efectos del flujo no estacionario

Abstract

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[ES] El objeto del presente Proyecto Fin de Carrera es el desarrollo y posterior validación de un modelo matemático unidimensional de compresores centrífugos, a partir de varios tipos de compresores centrífugos que forman parte de turbogrupos de sobrealimentación de motores de automoción. Así, a partir de las características geométricas del compresor real, se obtendrán unas determinadas condiciones de contorno para el modelo matemático, el cual ha de ser capaz de reproducir el comportamiento fluido-energético del compresor real y proporcionar resultados acordes con los obtenidos en los ensayos experimentales. Para el desarrollo del modelo matemático se utilizará el modelo de acción de ondas (WAM) creado en el Departamento de Máquinas y Motores Térmicos de la Universidad Politécnica de Valencia, el cual ha sido pensado para su uso en entornos de diseño tanto a nivel de universidades como de departamentos I+D de empresas, y ya ha sido ampliamente utilizado para realizar estudios sobre el funcionamiento de M.C.I.A. de empresas como Renault y Peugeot. Se pretende así disponer de una herramienta fiable para estudiar los efectos que tiene el flujo no estacionario en el rendimiento del compresor que, a su vez, forma parte del turbogrupo de sobrealimentación. Por otra parte, con este estudio se evaluará la influencia que tiene la presencia del compresor en las ondas de presión generadas por las válvulas de un motor de combustión interna alternativo. Para validar el modelo unidimensional de compresor desarrollado se acoplará éste a un modelo de motor, y se realizará un estudio paramétrico con el objetivo de optimizar el rendimiento volumétrico del motor mediante la sintonización de las ondas de presión.