Injetor de combustível diesel 0445120061 Bosch para homem TGA TGS TGX 10.5L D2066

Cavitação dinâmica dentro de um injetor diesel de alto desempenho – uma investigação experimental e CFD(parte 2）

Na simulação CFD, a resolução de estruturas turbulentas de grande escala usando modelos baseados em Large Eddy Simulation (LES) mostra benefícios de modelagem transitória em relação às simulações RANS [3] [4] [5]. A séria desvantagem do CFD baseado em LES em um ambiente industrial é o enorme recurso computacional necessário, da ordem de várias centenas de núcleos dedicados. Sem esse recurso, o tempo de execução de um único caso pode levar meses, impossibilitando investigações sérias num prazo razoável.

Desenvolvimentos significativos foram feitos na modelagem CFD que tenta combinar os benefícios da modelagem de turbulência LES e RANS [6]. Esses modelos são frequentemente chamados de modelos híbridos e oferecem maior potencial para a utilização de LES em um ambiente industrial.

Um modelo híbrido LES-RANS CFD, utilizando um método de mistura multifásica para cavitação foi criado para simular o desempenho do orifício de controle. A modelagem de turbulência usando um método híbrido LES-RANS permite ganhos computacionais significativos em relação ao LES completo, especialmente nas geometrias de fluxo limitadas pela parede com alto número de Reynolds (Re) dentro de um injetor diesel.

2. Trabalho Experimental

Foram criados modelos transparentes de peças de controle hidráulico de dentro de um injetor diesel, incluindo um orifício de controle de alta pressão, entre o topo da agulha e a válvula de controle. Devido à pequena escala dos injetores reais, o modelo foi criado com 40 vezes o tamanho real, como foi demonstrado em estudos anteriores que o desempenho do fluxo do orifício é razoavelmente independente da escala [1]. Essa escala aumentada permitiu uma facilidade de visualização muito maior usando uma câmera de alta velocidade, uma Vision Research Phantom V1210. Tal câmera, com iluminação apropriada, captura detalhes do fluxo não visíveis ao olho humano e permite que o comportamento hidráulico seja rastreado através do processo de cavitação.