Riassunto analitico
Il presente lavoro di tesi ha lo scopo di validare un modello per la simulazione fluidodinamica di un motore a combustione interna ad accensione comandata, in particolar modo si vogliono indagare le origini della variabilità ciclica.
La tesi si è concentrata principalmente sulla modellazione della combustione in ambiente Large-Eddy Simulation (LES). Le cause della variabilità ciclica sono molteplici, di cui le principali sono: moto e composizione della carica, eventuali gas incombusti o la presenza di gas di scarico ricircolati (EGR) e la possibile variazione della quantità di aria e combustibile inviata ad ogni cilindro ciclo dopo ciclo. La comprensione dell'origine di questo fenomeno è di grande attualità per il lavoro di ricerca sui motori a combustione interna, in quanto è causa di aumento dei consumi e perdita di efficienza anche sui motori di produzione. I software utilizzato per questi studi sono STAR-CD e ES-ICE sviluppati da SIEMENS PLM, il modello del motore riproduce il motore di ricerca sviluppato nell'Università del Michigan (USA) in collaborazione con General Motors. Prima di poter analizzare in dettaglio le cause della variabilità ciclica con l'ausilio dei software citati, è importante ottenere una buona correlazione con i dati sperimentali dal punto di vista termodinamico e di rilascio del calore. Perciò gran parte del lavoro di questa tesi verterà sulla correlazione tra dati sperimentali e quelli provenienti dalle simulazioni. In una prima fase della tesi saranno presentate le nozioni di base generali sulla combustione in un motore ad accensione comandata e la teoria che descrive il fenomeno della variabilità ciclica; successivamente, vi sarà la descrizione del modello di turbolenza e di combustione usati, la presentazione del motore e del modello CFD utilizzato, l'analisi e le conclusioni sui risultati ottenuti.
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