Grado en Ingeniería Aeroespacial

Presentación del tema: "Grado en Ingeniería Aeroespacial"— Transcripción de la presentación:

1 Grado en Ingeniería Aeroespacial
Estudio del chorro diÉsel en condiciones evaporativas inertes con un nuevo concepto de geometría de tobera de inyección Autor: Sánchez Molina, Juan Tutor: De La Morena Borja, Joaquín Grado en Ingeniería Aeroespacial Trabajo de Fin de Grado

2 TFG - Juan Sánchez Molina
ÍNDICE GENERAL Introducción Objetivos Herramientas experimentales Metodología de simulación en CFD Características del estudio Condiciones de contorno Estudio de sensibilidad de malla Resultados Conclusiones Presupuesto TFG - Juan Sánchez Molina

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ÍNDICE GENERAL Introducción Objetivos Herramientas experimentales Metodología de simulación en CFD Características del estudio Condiciones de contorno Estudio de sensibilidad de malla Resultados Conclusiones Presupuesto TFG - Juan Sánchez Molina

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INTRODUCCIÓN Actualidad Gran número de motores Diesel en Europa. Problema Desarrollo de soluciones que permitan a los motores cumplir las exigencies del mercado y regulaciones. Importancia Control del proceso de combustion, incluyendo el sistema de inyección de combustible. TFG - Juan Sánchez Molina

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OBJETIVOS Principal Estudio del comportamiento del proceso de inyección para diferentes geometrías de tobera de inyección. Secundario Estudio experimental de variables y análisis mediante CFD. TFG - Juan Sánchez Molina

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8 HERRAMIENTAS EXPERIMENTALES
Tasímetro Visualización Cantidad de movimiento TFG - Juan Sánchez Molina

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Casos de estudio Geometría de inyección Longitudes de apertura 1/3·L 1/4·L Diámetro de expansión 2·D0 3·D0 Presión de inyección 50 MPa 100 MPa 150 MPa TFG - Juan Sánchez Molina

11 CARACTERÍSTICAS DE ESTUDIO
Dos posibles estados para el diésel: fase líquida y fase vapor. Posibles fenómenos de cavitación. Método de turbulencia k-epsilon (RNG) por defecto. No hay condición de deslizamiento en la pared. TFG - Juan Sánchez Molina

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13 CONDICIONES DE CONTORNO
Inlet: diferentes presiones de inyección Wall: condiciones por defecto del programa Outlet: contrapresión de 5 MPa TFG - Juan Sánchez Molina

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15 ESTUDIO SENSIBILIDAD DE MALLA
Tipo de malla Tamaño de celda (mm) 1 0.032 2 0.016 3 0.008 4 0.004 5 0.002 TFG - Juan Sánchez Molina

16 ESTUDIO SENSIBILIDAD DE MALLA
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17 ESTUDIO SENSIBILIDAD DE MALLA
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RESULTADOS Gasto másico Momento de inercia Longitud líquida Visualización fase vapor Resultados método experimental Gráficos numéricos Coeficientes de descarga Contornos de variables de estudio Presión Velocidad (módulo, radial, tangencial, vectores) Intensidad turbulenta Fase líquida y fase vapor Resultados método computacional TFG - Juan Sánchez Molina

20 RESULTADOS EXPERIMENTALES
Gasto másico Momento inercia TFG - Juan Sánchez Molina

21 RESULTADOS EXPERIMENTALES
Longitud líquida 800K Longitud líquida 900K Longitud Eficiencia atomización TFG - Juan Sánchez Molina

22 Penetración y ángulo de spray
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GASTO MÁSICO TFG - Juan Sánchez Molina

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MOMENTO DE INERCIA TFG - Juan Sánchez Molina

25 COEFICIENTES DE DESCARGA
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VECTORES VELOCIDAD TFG - Juan Sánchez Molina

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29 INTENSIDAD TURBULENTA
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31 FASE LÍQUIDA Y FASE VAPOR
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CONCLUSIONES Se comprueba mediante simulación CFD las tendencias obtenidas de forma experimental. Gasto másico Crece con el aumento de presión de inyección en los tipos Standard y 3·D0. Para los casos 2·D0 el óptimo ocurre con una presión de inyección menor. Mayor para apertura a 1/3 que para 1/4. Coeficientes de descarga TFG - Juan Sánchez Molina

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CONCLUSIONES Mayor influencia de la presión de inyección. Zonas de baja velocidad en la zona de expansión que generan zonas de vapor o recirculación. Velocidad Máximos en las zonas de vapor y recirculación en la expansión. Favorece el aumento de velocidad del fluido a la salida. Fenómenos de turbulencia TFG - Juan Sánchez Molina

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PRESUPUESTO Presupuesto total del presente Trabajo de Fin de Grado: Concepto Importe Parte experimental € Parte computacional € SUBTOTAL € Imprevistos (10%) € TOTAL NETO € IVA (21%) € TOTAL € TFG - Juan Sánchez Molina

38 ¡Gracias por su atención!
FIN ¡Gracias por su atención!