Estudio de un nuevo prototipo de tobera de inyecciones diésel mediante CFD

Abstract

El trabajo que se presenta tiene como objetivo el estudio del fenómeno de cavitación en el flujo interno en toberas diésel innovadoras con doble fila de orificios y comprobar cómo las diferencias entre los orificios así morfología y magnitud de la cavitación y otros parámetros como el gasto másico trasegado por la sección de salida. Para la realización del estudio ha sido necesario primeramente la creación de la geometría mediante SolidWorks, el tipo de tobera elegido ha sido una VCO de Bosch sobre la cual se le ha añadido un nuevo orificio a una separación de 500 µm. Tras esto y con la ayuda del programa de mallado ICEM CFD se han generado las mallas del inyector para diferentes levantamientos de aguja. El siguiente paso a realizar ha sido la programación de los modelos a simular, se han elegido 3 presiones de inyección (400, 1200, 2000 bar) y se ha realizado un barrido de contrapresiones a la salida del inyector para poder ver así la evolución de los parámetros. Los cálculos se realizaron en el supercomputador Tirant de la Universitat de València, ya que requería una potencia de cáculo superior a la proporcionada por los ordenadores utilizados para la generación de la malla y la geometría. Obtenidos todos los resultados de las simulaciones, hay que realizar una serie de postprocesados para los cuales han sido utilizados los programas ParaView y Python y los datos han sido pasados al Grapher para poder visualizar la evolución de los parámetros y las tendencias. De esos resultados se extrae que de los dos orificios el superior es el que más cavitación sufre, colapsándose y ofreciendo un 7 % menos de gasto másico que el inferior.