Optimización y calibración del software converge para la simulación CDF de chorros diesel

Abstract

En el estudio de los motores de combustión interna alternativa, la reducción de emisiones está adquiriendo cada vez más importancia. El control de la formación de la mezcla aire combustible es vital para el control de emisiones y el aumento del rendimiento del motor, es por esto que la experimentación con motores se apoya cada d a más en el modelado computacional, ya que empleándolo se reducen los costes de diseño y optimización. Es en este contexto, donde se justifica la realización de este Trabajo Fin de Grado, cuyo objetivo no es otro que el de optimizar un modelo de inyección mediante técnicas de Mecánica de Fluidos Computacionales, para una empresa del sector de la automoción. Para realizar dicha optimización se ha empleado el software CONVERGE. En primer lugar se de ne un dominio computacional optimo y una malla generada automáticamente por CONVERGE, de tal modo que el dominio en que se representa el chorro, no afecte a los resultados obtenidos. A continuación, se determinan los parámetros que se irán variando, dando lugar a distintos modelos, uno de los cuales será el considerado como optimo. Por ultimo, se realiza un estudio de ensayo-error con el fin de llegar al modelo optimizado en condiciones no evaporaíivas. Como resultado de este estudio se obtiene una notable infuencia de variables como cnst3rt, kh cnst2, balpha y distant por lo que respecta a las variables del archivo spray.in, y de la variable ceps1 del archivo turbulence.in. Finalmente se obtiene un modelo que refleja con la suficiente precisión el comportamiento real del inyector. Se ha logrado reducir el error de penetración de alrededor de un 16% a poco más que de un 8 %, situándose dentro de los límites establecidos por la desviación típica experimental, en gran parte del desarrollo del chorro a lo largo del tiempo.