En el motor Diesel, uno de los temas que ha despertado gran interés en
las últimas décadas es el sistema de inyección, debido a su influencia en los
procesos de atomización y formación de la mezcla aire-combustible, los cuales
repercuten directamente en las prestaciones y emisiones contaminantes del
motor. Con el objetivo de disminuir la brecha científica en el conocimiento
del comportamiento del flujo interno y del chorro a la salida del orificio se
han llevado a cabo numerosos estudios, tanto teóricos como experimentales,
así como de modelado fluidodinámico. Sin embargo, el estudio del flujo en el
interior de las toberas de inyección, así como su efecto sobre la atomización
del combustible y el desarrollo del chorro en sus primeras etapas, muestra
aún incertidumbres significativas, constituyendo un reto importante para la
investigación en este campo.
En esta Tesis se diseña y pone a punto un sistema para la visualización del
flujo interno y el chorro utilizando toberas transparentes. Con este diseño, y
con la aplicación de una técnica de visualización de alta resolución espacial,
es posible establecer de forma más directa la relación entre las características
del flujo en el interior de los orificios y la formación del chorro en sus primeros
milímetros. Además, el sistema de visualización permite trabajar con diferentes
geometrías y secciones de orificio (planas o cilíndricas), lo cual posibilita
caracterizar la influencia de la geometría tanto en el flujo interno como en el
chorro.
De esta manera, se ha analizado en primer lugar la influencia que tiene
la geometría en la formación y desarrollo de la cavitación en el interior del
orificio, así como su relación con el colapso del gasto másico. Para ello, se han
utilizado diferentes geometrías de toberas planas transparentes con dimensiones
cercanas a las reales. Como resultado de este estudio se ha podido observar
que toberas con una sección de salida más grande son más propensas a cavitar;
también se ha observado que toberas con mayor longitud de orificio necesitan
de condiciones más criticas para cavitar y que el colapso del gasto másico se
presenta en condiciones de supercavitación.
Una vez estudiada la influencia de la geometría en el comportamiento del
flujo interno, se analiza la influencia que tiene la aparición y desarrollo de la
cavitación en el interior de los orificios sobre la atomización y características
del chorro. Como resultado de este estudio se pueden apreciar los diferentes
regímenes de atomización y se puede ver que la cavitación hace que aumente
de forma significativa tanto el ángulo de apertura del chorro en los primeros
milímetros como las irregularidades del contorno del mismo, favoreciendo el
proceso de atomización. / Venegas Pereira, ÓH. (2014). Estudio del fenómeno de la cavitación en la inyección Diesel mediante la visualización del flujo interno en orificios transparentes [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/37375
| Identifer | oai:union.ndltd.org:upv.es/oai:riunet.upv.es:10251/37375 |
| Date | 12 May 2014 |
| Creators | Venegas Pereira, Óscar Hernando |
| Contributors | Gimeno García, Jaime, Universitat Politècnica de València. Departamento de Máquinas y Motores Térmicos - Departament de Màquines i Motors Tèrmics |
| Publisher | Universitat Politècnica de València |
| Source Sets | Universitat Politècnica de València |
| Language | Spanish |
| Detected Language | Spanish |
| Type | info:eu-repo/semantics/doctoralThesis, info:eu-repo/semantics/acceptedVersion |
| Source | Riunet |
| Rights | http://rightsstatements.org/vocab/InC/1.0/, info:eu-repo/semantics/openAccess |
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