Simulación Numérica de los Movimientos Característicos del Flujo en Cilindros de Motores Alternativos de Alta Perfomance

ALEJANDRO ALBANESI; ANGEL ZANOTTI; NESTOR CALVO; NORBERTO NIGRO; MARIO STORTI

Buenos Aires

Congreso; VIII Congreso Argentino de Mecánica Computacional; 2005

AMCA, Asociación Argentina de Mecánica Computacional

El movimiento del gas en el interior de cilindros de motores alternativos es uno de los principales factores que controlan el proceso de combustión; ya sean encendidos por chispa o por compresión. Por lo tanto, surge la necesidad de estudiar tales movimientos con la finalidad de lograr óptimos estados de combustión que permitan reducir las emisiones y el consumo de combustible. En el diseño de motores alternativos de alta performance dos números adimensionales juegan un rol dominante: estos son el coeficiente de descarga y el índice de tumble. El primero es una medida de las pérdidas de presión introducidas por la combinación válvula, conducto de admisión y cilindro; el segundo es un índice del movimiento rotacional de la carga alrededor de un eje normal al eje del cilindro. El presente trabajo tiene como objetivo la simulación numérica del flujo en el interior del conjunto conducto de admisión, cámara de combustión y cilindro debido a una diferencia de presión constante (flujometría estática virtual); determinando el coeficiente de descarga e índice de tumble. La resolución numérica de las ecuaciones de Navier-Stokes, para flujos incompresibles viscosos, se realiza mediante el método de elementos finitos (FEM) con un esquema SUPGPSPG. Un modelo LES-Smagorinsky es utilizado para el cálculo de la turbulencia del flujo.