Riassunto analitico
Questa tesi si prefigge l’obiettivo di sviluppare una metodologia per la previsione delle reazioni di post-ossidazione all’interno dei condotti di scarico di un motore turbo-compresso di una nota casa automobilistica al fine di prevedere in maniera più accurata la composizione chimica dei gas di scarico e la loro temperatura. I combustibili sono costituiti da molecole complesse di idrocarburi che durante la combustione si spezzano per formare nuovi legami con l’ossigeno, dando come prodotti principali della reazione di combustione l’anidride carbonica ed il vapor acqueo. Tuttavia la one-step reaction rappresenta una semplificazione in quanto il reale processo di combustione è molto più complesso poichè avvengono migliaia di reazioni chimiche che portano alla formazione di altrettanti prodotti intermedi. Al fine di prevedere la post-ossidazione si è dovuto ricorrere ad uno schema chimico complesso per simulare la fase di combustione e quella successiva di scarico. Tale schema chimico, prima di essere utilizzato nei calcoli CFD-3D, è stato validato calcolandone i tempi di autoaccensione tramite simulazioni di cinetica chimica e confrontando i risultati ottenuti con dati sperimentali presenti in letteratura. E’ stata analizzata anche la possibilità di ridurre, tramite il software di cinetica chimica DARS, il numero delle specie e delle reazioni dello schema chimico di partenza ottenendone uno equivalente in termini di tempi di autoaccensione ma con il vantaggio di diminuire i tempo di calcolo della simulazione 3D. Sono stati quindi comparati i risultati ottenuti dalle simulazioni CFD-3D della combustione e della fase di scarico con l’introduzione della chimica dettagliata e senza, sia in termini di temperatura che di composizione chimica dei gas combusti.
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