Riassunto analitico
Il progetto di tesi si basa sull’analisi CFD-3D per la fattibilità di un motore 2T dual fuel metano– diesel, sovralimentato con iniezione PDI per combustione RCCI.
Lo studio di fattibilità ha lo scopo di simulare, mediante approccio CFD-3D, la parte fredda del ciclo motore, intesa come lavaggio e miscelamento aria-combustibile, quali fasi preparatorie alla successiva combustione.
Il motore oggetto di studio è un 2 tempi sovralimentato con iniezione PDI e con lavaggio ad anello (LOOP-SCAVENGED).
Il fuel meno reattivo è il metano (CNG) che viene iniettato nei travasi in modalità indiretta, mentre il diesel (fuel più reattivo) viene iniettato attraverso iniezione diretta in camera a luci chiuse.
La scelta del metano è dovuta alla sua caratteristica di avere tempi di ritardo all' autoaccensione molto elevati, nonché per la sua intrinseca natura di essere un combustibile relativamente pulito.
Partendo dalla costruzione del modello fluidodinamico del motore attraverso la definizione di una mesh di calcolo di primo tentativo, si e’ passati alla fase di calcolo vera e propria, scegliendo i modelli computazionali e definendo, con l’utilizzo del software GT-POWER, le condizioni al contorno ed iniziali.
Dallo studio sul ciclo di lavaggio, e’ seguito un calcolo completo e comprensivo anche della fase di iniezione.
A questo proposito, sono stati valutati ai fini di questa ricerca, due tipi di iniezione: iniezione nei travasi attraverso due iniettori a bassa pressione, iniezione attraverso forellini distribuiti nei travasi (come quelli di una semplice caldaia).
Il processo di ottimizzazione riguardante il miscelamento e la limitazione della massa di incombusti alla fine del lavaggio, sono stati in tal modo sostenuti, attraverso il posizionamento dei punti di iniezione nei travasi e dalla fasatura di iniezione nel ciclo motore.
Inoltre , per valutare l’indipendenza del modello rispetto ai parametri del calcolo, e’ seguita un’attenta analisi di sensibilità del modello fluidodinamico al variare dei parametri di calcolo (densità e dimensioni celle della mesh, time step di calcolo) .
Questa tesi, si prefigge quindi di esplorare modalità di funzionamento dei motori 2T in modalità RCCI mediante configurazione di iniezione PDI, al momento poco approfondita in letteratura scientifica.
|
