Estudio teorico-experimental del chorro libre diesel isotermo

Resumen

El objetivo de esta tesis es el de estudiar el chorro Diesel de inyección directa, tanto a nivel teórico como experimental. Para ello, el problema se ha simplificado al máximo: la evaporación del combustible se ha inhibido y el chorro se inyecta en un ambiente en reposo. Por otra parte, siguiendo el enfoque propuesto por otros investigadores, el chorro bifásico se ha tratado como un chorro equivalente al gaseoso, conservando la relación de densidades (fluido inyectado/ fluido ambiente) similar al caso de la inyección diesel. La metodología de trabajo comienza con un estudio bibliográfico del chorro gaseoso (en condiciones estacionarias y no estacionarias) y del chorro diesel. Este estudio permite determinar los principales parámetros de caracterización de los diferentes tipos de chorros. Siguiendo las conclusiones obtenidas del estudio bibliográfico, se propone un modelo de cálculo (basado fundamentalmente en las ecuaciones del chorro gaseoso) que permite determinar la penetración del frente del chorro pulsado y las distribuciones de velocidad y concentración de combustible. Este modelo se valida en el caso del chorro gaseoso comparando sus resultados con los de un modelo tridimensional comercial (FLUENT). Para el caso del chorro Diesel, la validación se hace por comparación con los resultados de medidas experimentales realizadas con diferentes técnicas (ombroscopía, PDA). Los resultados de las comparaciones muestran que los chorros pulsados, tanto gaseosos como bifásicos, tienen, a nivel macroscópico, un comportamiento similar, encontrándose la principal diferencia entre estos tipos de chorro en sus ángulos de apertura. Por otra parte, la comparación con los resultados del cálculo y las medidas de velocidad de gotas con PDA muestran que las distribuciones de velocidad medidas en el chorro también son similares.