Injetor de combustível diesel 0445110466 0445110717 0445110794 Bosch para Jianghuai Auto

Simulação de grande redemoinho de abertura de injetor diesel com modelo de cavitação bifásica(parte 1）

Resumo.

No presente artigo são apresentados resultados indicativos da simulação de vazão durante a fase de abertura de um injetor Diesel. A fim de capturar o campo de fluxo complexo e as estruturas de cavitação que se formam no injetor, foi empregada a Simulação de Grande Redemoinho, enquanto a compressibilidade do líquido foi incluída. Para levar em conta os efeitos da cavitação, foi empregado um modelo de mistura homogênea de duas fases.

A taxa de transferência de massa do modelo de mistura foi ajustada para limitar ao máximo a ocorrência de pressões negativas. Durante a simulação, foram encontrados picos de pressão em áreas de colapso de vapor, com magnitude superior a 4000bar, que é superior à tensão de escoamento de materiais comuns. A localização de tais picos de pressão corresponde bem à localização real da erosão, conforme encontrada nas varreduras de raios X.

1. Introdução

Os sistemas de injeção diesel desempenham um papel fundamental nos motores de combustão interna, pois afetam a formação do spray de combustível, a atomização e combustão, as emissões formadas e a eficiência do motor. As velocidades dos jatos formados são da ordem de 500m/s, com pressões a montante em torno de 2.000bar. As tendências atuais mostram que as pressões de injeção aumentam até 3.000 bar, a fim de atender às futuras legislações da UE em matéria de emissões. No entanto, níveis de pressão mais elevados provocam velocidades muito elevadas através das passagens apertadas no injetor Diesel e fortes acelerações em mudanças bruscas de direção (cantos, filetes, etc.), o que faz com que a pressão estática local caia abaixo da pressão de saturação e cause cavitação.

Além disso, a cavitação pode causar danos por erosão por cavitação e degradação grave do desempenho do injetor, até mesmo falha catastrófica do injetor, o que pode danificar o motor, se a ponta do injetor quebrar. Tem havido muitos esforços para a previsão da erosão do injetor Diesel, ver, por exemplo, o trabalho de Koukouvinis et al. [1].