La importancia de la dinámica de mallas en la simulación de motores de combustión interna. Algunas nuevas tendencias

AGUERRE HORACIO; PAIRETTI CESAR; LOPEZ EZEQUIEL; NIGRO NORBERTO

La Plata

Jornada; MTL 2016; 2016

UNLP

La Dinámica de Fluidos Computacional (CFD por Computational Fluid Dynamics) es unaherramienta muy adecuada y poderosa para el estudio de motores de combustión interna.Sin embargo, es necesario emplear herramientas específicas que permitan abordar lascaracterísticas dinámicas de la geometría de los motores. Se identifican principalmente dosrasgos problemáticos. En primera instancia, se requiere afrontar las grandes variacionesde volumen que sufre el cilindro durante las diferentes carreras. Por otra parte, se deberesolver la interacción entre el cilindro y los puertos de admisión y escape, la cual esvariable a lo largo del ciclo de funcionamiento.En este contexto, este trabajo presenta nuevas estrategias en la temática de mallasdinámicas con el objetivo de resolver motores de combustión interna. En particular, sedetallan las contribuciones realizadas sobre la conocida técnica de Layering, la cual seutiliza para adaptar la malla acorde al movimiento del pistón dentro del cilindro para evitarrelaciones de aspecto de mallas exageradas. Se presentan métodos para poder controlarel tamaño de la malla en las diferentes zonas del cilindro y se propone un nuevo esquemapara implementar la técnica mediante cómputo en paralelo. Por otro lado, la interacciónentre puertos y cilindros se resuelve mediante una técnica de interfaces llamada IM AA(Interfaz de M alla Acoplada Arbitraria) la cual se adapta para funcionar de formacombinada con Layering.Las nuevas herramientas son implementadas en la suite OpenFOAM (R), donde se lasincorpora dentro del marco de un solver de flujo compresible. Las funcionalidades de malladinámica se adoptan para simular el ciclo completo en un motor de pistones opuestos dedos tiempos en donde se evalúan las características del flujo resultante.]