Atomización Secundaria de Combustible en Motores de Combustión Interna

Abstract

La fragmentación de gotas debido a efectos aerodinámicos es un fenómeno clave en la inyección de combustible en motores. La dificultad y costo de instrumentar un motor de laboratorio para estudiar este problema han impulsado el uso de simulaciones numéricas para complementar los datos experimentales. En este trabajo, aplicamos el método de Volumen de fluido (VOF) con Refinamiento de Malla Adaptaivo (AMR) para realizar Simulación Numérica Directa de gotas individuales sumergidas en una corriente de gas. Estudiamos casos de bajo contraste de densidades y números moderados de Weber y Reynolds, condiciones propias en un problema de inyección. Analizamos el proceso de deformación de la gota, reportando el comienzo de la fragmentación. Finalmente, describimos estadísticamente la nube de gotas producida por el proceso de atomización, comparando sus características con las predicción de modelos de inyección generalmente empleados para la simulación de motores.