Riassunto analitico
Il lavoro di tesi di seguito esposto è stato svolto con l’obiettivo di sviluppare una metodologia numerica improntata sull’analisi del fenomeno dello spray, in particolar modo per iniettori utilizzati in motori GDI (Gasoline Direct Injection), i quali sono caratterizzati da accensione comandata ed iniezione diretta del combustibile in camera di combustione.
I software utilizzati durante tale lavoro di tesi sono ES-ICE, STARCCM+ e STAR-CD, forniti cortesemente da SIEMENS PLM.
I fenomeni fluidodinamici che avvengono all'interno dell’iniettore sono di fondamentale importanza per quando riguarda le condizioni fisiche del combustibile nell'istante in cui esso viene introdotto in camera di combustione. Tramite simulazioni numeriche con metodologia di calcolo di tipo Euleriano, è possibile studiare l’efflusso del combustibile antecedente la fuoriuscita di esso dal nozzle, ma affinchè ciò sia possibile è necessario disporre della geometria interno iniettore. Un approccio alternativo per ottenere una stima predittiva di portata reale, velocità reale ed area efficace dei singoli fori, riguarda l’utilizzo di prove sperimentali con le quali è possibile misurare il momentum di ogni singolo plume. A tal proposito si è reso necessario sviluppare un modello di calcolo apposito che vada a replicare queste prove sperimentali in quanto questo non risulta essere presente in alcun software CFD. Il modello è stato implementato nel codice di calcolo tramite una routine scritta in codice Fortran95.
La nuova metodologia è stata validata in un primo step su un iniettore monoforo sperimentale, ottenendo risultati in linea con le prove sperimentali. In seguito è stata applicata su l’iniettore multiforo Bosh HDEV6, ampiamente utilizzato nel mondo industriale dell’automotive, ampliando il modello in modo da ottenere, non solo l’andamento della forza istantanea, ma anche una mappa rappresentativa dell’intensità della quantità di moto.
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