Riassunto analitico
Per lo sviluppo dei nuovi motori a combustione interna la simulazione, ad oggi, ha ottenuto un ruolo fondamentale importanza per migliorare le efficienze della combustione, dato che permette di fare una mole elevata di analisi riducendo i costi di sperimentazione e test. Questo in virtù della necessità di aumentare le prestazioni riuscendo a rispettare le normative, sempre più stringenti, europee ed internazionali sui livelli di emissioni prodotti. All'interno di questo studio si può avere un chiaro esempio di come la simulazione fluidodinamica computazionale (CFD) ha permesso di velocizzare ed ottimizzare lo sviluppo della combustione permettendo di indagare le principali influenze sulla sua evoluzione, come la tipologia degli iniettori, i parametri caratteristici degli organi di iniezione, il livello di turbolenza all'interno del cilindro e l'ottimizzazione completa della legge con cui il combustibile viene immesso all'interno del cilindro. Al fine di ridurre le emissioni di particelle di particolato e la massa di ossidi azoto prodotti durante una canonica combustione diesel, sempre con tecniche CFD, è stata studiata e sviluppata anche una combustione dual fuel, in cui si utilizza una piccola quantità di diesel per avviare la combustione di una miscela di aria e gas naturale. Per l'analisi dei dati ottenuti dalle simulazioni è stato sviluppato un algoritmo MATLAB che permette di raccogliere i risultati ottenuti all'interno di tabelle e grafici per una migliore lettura finale.
|
Abstract
At present day, CAE simulation has become increasingly important within the field (of study) of new internal combustion engine, in that it improves combustion efficiency. The biggest advantages of CAE simulations include the possibility to do a considerable number of tests as well as lower experimentation cost.
Simulations help to enhance the engine’s perfomance and respect the strict European and international regulations on emission levels produced.
The present study shows how computational fluidynamics is used to develop the combustion of diesel engine. Specifically, different aspects of combustion are studied thanks to CFD analysis, such as injector nozzle, characteristic parameters of injection system, turbolence level in the combustion chamber and the ottimization of law injection.
In order to reduce soot and nitrogen oxides emissions, a dual fuel combustion is also studied and such a study is always carried out using CFD techniques. In this type of combustion, a considerable amount of natural gas and a slight amount of diesel is used to start the mix in the cylinder.
In the final stage, a MATLAB algorithm has been developed and it enables us to collect and analyze data from CFD simulations and to create tables and graphs, in order to improve the final reading.
|