Ugello iniettore diesel/carburante Common Rail di alta qualitàDLLA148P168

Simulazione del flusso ad alta velocità negli ugelli degli iniettori di carburante (parte 6)

Le dimensioni ridotte, l'alta velocità e una scala temporale limitata rendono molto difficile studiare sperimentalmente il comportamento. La modellazione della cavitazione può essere utile per simulare il flusso in ugelli iniettori di dimensioni reali e studiare le caratteristiche interne dell'ugello, che influenzano il flusso all'interno di un ugello.

La costruzione di qualsiasi simulazione di ugelli per iniettori cavitanti inizia con i presupposti fondamentali di quale fenomeno includere e quale sarà trascurato [12]. Ad oggi, non c’è consenso sulla questione se sia accettabile supporre che gli ugelli cavitanti piccoli e ad alta velocità siano in equilibrio termico o inerziale. Se si presuppone che l'ugello sia in equilibrio termico, allora presumibilmente non vi è alcun ritardo significativo nella crescita o nel collasso delle bolle dovuto al trasferimento di calore. Il trasferimento di calore è infinitamente veloce e gli effetti inerziali limitano il cambiamento di fase. L'ipotesi di equilibrio inerziale significa che le due fasi hanno velocità di scorrimento trascurabile.

In alternativa, a livello di scala sub-griglia, si può anche considerare la possibilità di piccole bolle di cuile dimensioni rispondono ai cambiamenti di pressione. Questa diversità di opinioni porta a una varietà di approcci di modellazione. Le simulazioni di ugelli atomizzatori cavitanti richiedono invariabilmente ipotesi semplificative. Tali presupposti dovrebbero essere sufficienti a rendere il problema trattabile senza produrre errori inaccettabili. L'obiettivo di questo lavoro è costruire un solutore CFD tridimensionale per simulare il flusso in un piccolo ugello cavitante ad alta velocità utilizzando il modello di equilibrio omogeneo (HEM). L'HEM utilizzato in questo lavoro estende il modello descritto da Schmidt et al. [1,2] in un quadro multidimensionale e parallelizzato. Il modello è esteso per simulare gli effetti non lineari della fase pura nel flusso e l'approccio numerico differisce dal lavoro di Schmidt et al.