Bico injetor diesel/combustível Common Rail de alta qualidadeDLLA148P168

Simulação de fluxo de alta velocidade em bicos injetores de combustível (parte 6)

O pequeno tamanho, a alta velocidade e a escala de tempo limitada tornam muito difícil o estudo experimental do comportamento. A modelagem da cavitação pode ser útil na simulação do fluxo em bicos injetores de tamanho real e no estudo das características internas do bico, que afetam o fluxo dentro de um bico.

A construção de qualquer simulação de bicos injetores cavitantes começa com as suposições fundamentais de qual fenômeno incluir e qual será negligenciado [12]. Até o momento, não houve consenso sobre se é aceitável assumir que bicos cavitantes pequenos e de alta velocidade estão em equilíbrio térmico ou inercial. Se assumirmos que o bocal está em equilíbrio térmico, então presumivelmente não há atraso significativo no crescimento ou colapso da bolha devido à transferência de calor. A transferência de calor é infinitamente rápida e os efeitos inerciais limitam a mudança de fase. A suposição de equilíbrio inercial significa que as duas fases têm velocidade de escorregamento desprezível.

Alternativamente, ao nível da escala da sub-rede, pode-se também considerar a possibilidade de pequenas bolhas cujastamanho responde a mudanças na pressão. Essa diversidade de opiniões leva a uma variedade de abordagens de modelagem. Simulações de bicos atomizadores cavitados invariavelmente exigem suposições simplificadas. Estas suposições devem ser suficientes para tornar o problema tratável sem produzir erros inaceitáveis. O objetivo deste trabalho é construir um solucionador CFD tridimensional para simular o escoamento em um bocal cavitante pequeno e de alta velocidade utilizando o modelo de equilíbrio homogêneo (HEM). O HEM utilizado neste trabalho estende o modelo descrito por Schmidt et al. [1,2] em uma estrutura multidimensional e paralelizada. O modelo é estendido para simular os efeitos não lineares da fase pura no escoamento e a abordagem numérica difere do trabalho de Schmidt et al.