Aplicación de un equipo experimental para el estudio de la interacción de un chorro de inyección al impactar con una pared

Abstract

[ES] En el presente documento se recoge el trabajo realizado por Sergio Fontestad Gómez como TFM del Máster de Ingeniería Aeronáutica por la Universidad Politécnica de Valencia. El objetivo de este proyecto es el de diseñar, calibrar y validar un equipo de medida que permita calcular las pérdidas por transferencia de calor al impactar el chorro diésel contra una pared robusta de acero. Para ello, se incorporan unos novedosos termopares de superficie con una resolución temporal excepcional (~1 µs). Debido a que estos termopares no han sido previamente utilizados, se realiza un exhaustivo análisis sobre ellos para comprobar si son capaces de resistir las condiciones de ensayo. Además, se comprueba su resolución temporal mediante varios ensayos, y se calibra el montaje final para obtener una equivalencia precisa entre tensiones y temperaturas. Posteriormente, se realiza un análisis experimental para el caso de dos inyectores monorificio que son objeto de estudio del Engine Combustion Network (ECN) mediante la utilización de una maqueta singular de flujo y presión constantes disponible para el grupo de investigación CMT-Motores Térmicos. Esta maqueta es ópticamente accesible, lo que posibilita la obtención de resultados con el equipo de medida adecuado. Los experimentos fueron realizados en diversas condiciones de ensayo para ambos inyectores. En este documento se procesan y justifican los resultados del análisis experimental y se realiza una conclusión de los resultados obtenidos.

[EN] The present document is a compilation of the work done by Sergio Fontestad Gómez as TFM of the Master of Aeronautic Engineer at Universidad Politécnica de Valencia. The goal of this project is to design, calibrate, and validate an experimental measure equipment to obtain the heat transference when a Diesel spray impacts against a solid steal wall. For doing this, it’s used a new surface thermocouple with an exceptional resolution time (~1 µs). This thermocouples need to be calibrated to obtain a correct equivalence between voltages and temperatures. After that, it is done an experimental analysis with two different single-hole nozzle that are topic of study of the Engine Combustion Network (ECN). The IAPAT (High Pressure and High Tempeture Model) is optically accessible to obtain results. The experiments were made at different conditions on both Sprays. In this document those results are processed and are analyzed in order to get the final conclusions.