Modelado del proceso de atomización primaria en chorros Diesel mediante técnicas CFD

Abstract

El objetivo del presente Trabajo de Fin de Máster es el estudio de la primera etapa de atomización de un chorro diésel mediante técnicas computacionales. Un análisis en profundidad de este proceso permitir´a entender con un mayor nivel de detalle los fenómenos turbulentos que provocan la rotura del chorro principal. Como método de re- solución se ha escogido la simulación numérica directa (DNS). El código computacional utilizado para realizar las simulaciones es el denominado Paris-Simulator. Se realizarán dos simulaciones, diferenciadas únicamente por la condición de entrada del líquido al dominio. En la primera simulación se considerar´a un perfil de velocidad a la salida de la tobera plano, mientras que para el segundo caso la condición de entrada presentar´a un perfil turbulento, variante en el tiempo. De los datos obtenidos de la simulación de ambos casos se llevar´a a cabo una comparativa entre los aspectos macroscópicos de los chorros formados, en los que se observar´a que la turbulencia a la salida de la tobera agilizar´a el proceso de atomización, dando lugar a una nube de gotas mucho más densa y una longitud intacta de chorro menor para el segundo caso. Por otro lado, del segundo caso se realizar´a un estudio de la turbulencia sobre un plano situado a cierta distancia de la salida de la tobera. De los resultados se podrá obtener una estimación de la escala de Kolmogorov, as´ı como un estudio del espectro de energía unidimensional a varias distancias del centro del chorro.