RESUM	

Per al motors Diesel, les caracteristiques del fluix intern, tals com el nivell i la distribucio de la turbulencia, el nivell de cavitacio i el perfil de velocitat, afecten de manera significativa la barreja d’aire-combustible en els dolls i, per tant, al proces de la combustio. Com que la capacitat experimental d’observar i de mesurar el fluix a l’interior dels inyectors Diesel de grandaria real es molt limitada, els calculs CDF (dinamica dels fluids computacional) s’utilitzen generalment per tal d’obtenir la informacio rellevant.

El treball presentat en aquesta tesi esta enfocat a l’estudi de la cavitacio en injectors reals d’automocio, mitjancant un codi comercial CDF, y esta dividit en tres fases principals, cada una de elles te un objetiu definit y complementari als altres objetius.

El primer objectiu es avaluar la capacitat de prediccio del model de cavitacio integrat en el codi CFD. Per a fer-ho, es valida el model per un cas d'estudi academic a distintes condicions de funcionament, amb y sense cavitacio, utilitzant dades experimentals documentades en la bibliografia. Als estudis preliminars portats a terme, es proven diferents configuracions numeriques referents al model de cavitacio i s’estudia la seua influencia a la.solucio per a determinar la configuracio mes adequada. Generalment es conclou que el model es es capac de predir l'inici de la cavitacio i el seu desenvolupament. Els valors obtinguts de gast masic, i de fluix estrangulat mostren una coincidencia satisfactoria amb resultats experimentals. Aquest estudi preliminar servix de base per la comprensio fisica i numerica del problema.

Posteriorment, i utilitzant la cofiguracio numerica mes adequada a l’estudi previ, es procedix a realitzar calculs estacionaris per a uns inyectors reals mono-orifici i multi-orifici, cadascu amb dos tipus de tobera, cilindrica i conica. L'objectiu es validar el model per a casos reals que es presenten en automocio i comprendre quins factors fisics com la geometria, condicions de funcionament i alcament d'agulla condicionen la formacio de la cavitacio i la seua evolucio en la tobera. Aquests calculs es fan a ple alcament d’agulla per a diferents pressions d’injecio i de contrapressio. Els resultats obtinguts del gast masic, quantitat de moviment i velocitat efectiva a l’eixida de les toberes es comparen amb dades experimentals disponibles en el grup d'investigacio en el que es realitza la tesi (CMT-Motores Termicos). S’analitza tambe la distribucio de la cavitacio i el seu efecte al fluix intern d’aquests inyectors. Els resultats obtinguts d’aquests calculs mostren que es prediu be l’efecte de la geometria i de les condicions de funcionament.

Per ultim, el inici i el desenvolupament de la cavitacio i el seu efecte sobre el fluix intern i l’eixida dels inyectors Diesel de grandaria real s’estudien en relacio amb el moviment i posicio de l’agulla. Aixi, s’efectuen dos tipus de calculs per tal d’anilitzar el fluix durant el regim transitori, uns amb xarxes fixes a diferents alcaments d’agulla i altres, amb malla movil per tal de simular el moviment d’apertura i tancament de l’agulla. L'objectiu es determinar la validesa d'us d'ambdos metodes per a predir les caracteristiques del fluix durant el moviment transitori de l'agulla, en particular a l'eixida de les toberes. S’explica detalladament la metodologia desenvolupada per tal d’automatitzar la generacio tridimensional de la malla i el seu moviment. Per ultim, s’analitzen les diferencies en la solucio del calcul transitori (malla movil) amb el pseudo-estacionari (malles fixes) i es caracteritza el proces de cavitacio durant tota la fase transitoria d'injeccio, tant en l'interior de les toberes, com a l'eixida de les mateixes. Es conclou que la decisio de modelar d’una o d’una altra forma pot ser critica per la prediccio de les condicions a l’eixida de la tobera, especialment quan hi ha presencia de cavitacio. El calcul amb malla movil, encara que prou mes lent i complex, permet obtindre una descripcio mes detallada i completa del fluix, particularment a les posicions en las que la agulla es trova a menuts alcaments.