Računalna simulacija visokotlačnog ubrizgavanja tekućeg goriva

diplomski rad

• Naslov (engleski): Numerical simulation of high pressure injection of liquid fuel
• Autor: Zvonimir Petranović
• Mentor: Neven Duić (mentor)
• Ustanova koja je dodijelila akademski / stručni stupanj: Sveučilište u Zagrebu; Fakultet strojarstva i brodogradnje; Zagreb
• Datum i država obrane: 2012-01-27, Hrvatska
• Znanstveno / umjetničko područje, polje i grana: TEHNIČKE ZNANOSTI; Strojarstvo

Sažetak

U ovome radu pomoću računalne mehanike fluida izvršena je analiza valjanosti Eulerovog višefaznog modela stvaranja spreja i simultanih simulacija unutar programskog paketa FIRE. Ispravnost modela verificirana je usporedbom dobivenih s postojećim eksperimentalnim podacima. Prvi dio rada sastoji se od verifikacije Eulerovog višefaznog modela. Promatra se valjanost modela primijenjenog na proces visokotlačnog ubrizgavanja goriva u dizel motor. U industriji sve se više pozornosti obraća na smanjenje štetnih emisija i povećanje efikasnosti procesa. Poznato je kako upravo efikasnost motora s unutrašnjim izgaranjem i štetne emisije nastale izgaranjem goriva ovise o procesu miješanja goriva i zraka te stvaranja spreja. S tom spoznajom veliki resursi ulažu se u razvoj matematičkih modela pomoću kojih bi se dovoljno dobro opisao proces visokotlačnog ubrizgavanja i proces stvaranja spreja. Kod visokotlačnog ubrizgavanja dolazi do raspadanja tekućeg goriva u sitne kapljice i njihovog naknadnog isparavanja. Kod računalnih simulacija potrebno je voditi računa o pravilnom obliku spreja, dužini penetracije tekućeg i isparenog goriva te intenzitetu isparavanja. Modeliranje fizikalnosti višefaznog modela izvršena je odabirom najboljeg seta koeficijenata već postojećih modela unutar programskog paketa FIRE i uspoređivanjem s dobivenim eksperimentalnim podacima. Drugi dio rada sastoji se od verifikacije modela u kojem se koristi sučelje za simultane simulacije „ACCI“ unutar programskog paketa FIRE. Taj dio rada sastoji se od računanja Eulerovog višefaznog modela i Lagrangeovog modela motora. Cilj simultane simulacije je iskoristiti prednosti oba modela na način da se Eulerov višefazni model koristi za računanje područja gustog spreja dok se Lagrangeov model koristi za područja udaljena od sapnice – područje rijetkog spreja. Prilikom računanja motora pomoću simultane ACCI simulacije dolazi do izmjene podataka između klijenta motora i klijenta spreja. Za izmjenu podataka služi server koji u određenim vremenskim trenutcima na definiranim površinama izmjenjuje podatke potrebne za pravilan rad kako spreja tako i motora. U ovakvim simulacijama generiraju se dvije različite mreže između kojih dolazi do izmjene podataka. Rezultati simultane ACCI simulacije uspoređivati će se s postojećim krivuljama tlaka i temperature dobivenih iz eksperimentalnih mjerenja. Zadnje poglavlje donosi zaključak o odrađenom istraživanju unutar ovog rada i napomene za moguća daljnja istraživanja.

• Ključne riječi: ubrizgavanja; izgaranje; sprej; računalna dinamika fluida
• Jezik: hrvatski
• URN:NBN: urn:nbn:hr:235:333318
• Studijski program: Naziv: Strojarstvo; Vrsta studija: sveučilišni; Stupanj studija: diplomski; Akademski / stručni naziv: magistar/magistra inženjer/inženjerka strojarstva (mag. ing. mech.)
• Vrsta resursa: Tekst
• Način izrade datoteke: Izvorno digitalna
• Prava pristupa: Pristup korisnicima matične ustanove
• Datum i vrijeme pohrane: 2019-05-22 00:08:06