Descripción del proyecto
UNO DE LOS PROCEDIMIENTOS PARA AUMENTAR LA EFICIENCIA DE LA COMBUSTION Y DE REDUCIR LAS EMISIONES DE LOS MOTORES BASADOS EN COMBUSTIBLES LIQUIDOS, CONSISTE EN MEJORAR EL CONOCIMIENTO DEL PROCESO DE ATOMIZACION, EN LAS ULTIMAS DECADAS, LA INVESTIGACION SOBRE LOS MECANISMOS DEL PROCESO DE ATOMIZACION, HA ESTADO CONDICIONADA POR LA APARICION DE TECNICAS OPTICAS COMPLEJAS Y LA MEJORA DE LAS PRESTACIONES DE LOS ORDENADORES, PARA CUMPLIR LAS CADA VEZ MAS RESTRICTIVAS NORMATIVAS DE EMISIONES Y, AUMENTAR LA EFICIENCIA DE LOS MOTORES, SE NECESITA UN MAYOR GRADO DE CONTROL SOBRE EL PROCESO DE ATOMIZACION QUE PERMITA ACTUAR SOBRE EL DISEÑO DE LOS ATOMIZADORES, A DIA DE HOY, TAL NIVEL DE COMPRENSION REQUERIDO NO SE HA ALCANZADO, DEBIDO FUNDAMENTALMENTE A LA EXTRAORDINARIA COMPLEJIDAD DE LA NATURALEZA DEL FLUJO MULTI-FASICO QUE NOS OCUPA, UNO DE LOS PRINCIPALES PROBLEMAS ESTA RELACIONADO CON EL CARACTER INTRINSECAMENTE ESTOCASTICO DEBIDO, FUNDAMENTALMENTE, A QUE LA ATOMIZACION RESULTA DE INESTABILIDADES EN LA COLUMNA DE LIQUIDO INYECTADO QUE SE AMPLIFICAN HASTA LLEGAR A LA ROTURA, LA TURBULENCIA O CAVITACION TAMBIEN CONTRIBUYEN A ESTE COMPORTAMIENTO PURAMENTE ESTOCASTICO, FINALMENTE, LA ALTA DENSIDAD DE GOTAS COMPLICA CUALQUIER TIPO DE MEDIDA EXPERIMENTAL, ESPECIALMENTE EN LA ZONA CERCANA A LA TOBERA, ESTO CONDUCE A UNA ZONA TOTALMENTE OPACA PARA LA MAYORIA DE LAS TECNICAS OPTICAS EXISTENTES, Y SOLO ABORDABLE, POR TECNICAS EXPERIMENTALES COMPLICADAS Y EXCESIVAMENTE CARAS, DESDE EL PUNTO DE VISTA COMPUTACIONAL, EN LA ACTUALIDAD, LAS SIMULACIONES EN EL CAMPO DE LA INGENIERIA EMPLEAN PRINCIPALMENTE MODELOS DE TIPO RANS QUE INCLUYEN ECUACIONES SEMI-EMPIRICAS SOBRE EL PROCESO DE ATOMIZACION, QUE OMITEN DETALLES FUNDAMENTALES, COMO RESULTADO, LOS MODELOS RESULTANTES TIENEN UNA SERIE DE CONSTANTES QUE NECESITAN SER CALIBRADAS Y QUE DEBEN SER MODIFICADAS EN FUNCION DE LAS CONDICIONES DE OPERACION, GEOMETRIA, ETC, EL INCESANTE CRECIMIENTO EN LA VELOCIDAD, NUMERO DE LOS PROCESADORES Y CAPACIDAD DE ALMACENAMIENTO DE LOS ORDENADORES HA CONDUCIDO AL DESARROLLO DE TECNICAS CFD MAS AVANZADAS, TALES COMO DIRECT NUMERICAL SIMULATIONS QUE, A DIA DE HOY, REPRESENTA LA HERRAMIENTA MAS UTIL PARA EXPLORAR LAS CARACTERISTICAS DEL FLUJO NECESARIAS PARA EL ENTENDIMIENTO DE LA FISICA SUBYACENTE EN EL FENOMENO DE ATOMIZACION, EL PRINCIPAL OBJETIVO DE LA PROPUESTA ACTUAL ES LA MEJORA DEL CONOCIMIENTO DEL PROCESO DE ATOMIZACION EN ATOMIZADORES BASADOS EN TOBERAS, COMBINANDO TECNICAS OPTICAS DE ALTA RESOLUCION Y SIMULACIONES DE ALTA FIDELIDAD DE TIPO DNS, ESTO PERMITIRA: IDENTIFICAR LOS MECANISMOS QUE CONDUCEN A LA TOMIZACION Y A LA CUANTIFICACION DE SU RELATIVA IMPORTANCIA, PARA ARROJAR LUZ Y CUANTIFICAR LA INFLUENCIA SOBRE EL FENOMENO DE :- LAS CONDICIONES DE OPERACION,- LA NATURALEZA DEL COMBUSTIBLE, ES DECIR, LAS PROPIEDADES FISICAS, TALES COMO LA DENSIDAD, VISCOSIDAD Y TENSION SUPERFICIAL, - LAS CARACTERISTICAS GEOMETRICA DEL ATOMIZADOR, DESARROLLAR UN MODELO FENOMENOLOGICO DE ATOMIZACION DE SPRAYS, ESTE MODELO DEBERA DESCRIBIR LA DISTRIBUCION DE GOTAS E INCLUIRA LOS PARAMETROS IMPORTANTES, E, IDEALMENTE POCAS CONSTANTES QUE, EVALUADAS GRACIAS A LOS RESULTADOS EXPERIMENTALES Y SIMULACIONES DNS SEAN UNIVERSALES PARA CUALQUIER ATOMIZADOR DE ESTE TIPO, UNA VEZ DEMOSTRADA SU VALIDEZ, PODRIA SER IMPLEMENTADO EN CODIGOS CFD COMERCIALES, DONDE VENDRIAN A MEJORAR LA FIABILIDAD Y APLICABILIDAD DE LOS CODIGOS EXISTENTES, ATOMIZACIÓN\COMBUSTIBLES\DNS\CFD\VISUALIZACIÓN\GOTAS\CHORROS\ATOMIZADORES\ALTA RESOLUCIÓN\TÉCNICAS ÓPTICAS