Estudio numérico de la combustión de ignición por compresión controlada de gas natural/diesel con simulación de grandes remolinos y modelo de Navier-Stokes promediado en Reynolds
Autores: Kakaee, Amir-Hasan; Jafari, Parvaneh; Paykani, Amin
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2018
Acceso abierto
Artículo científico
2018
Estudio numérico de la combustión de ignición por compresión controlada de gas natural/diesel con simulación de grandes remolinos y modelo de Navier-Stokes promediado en Reynolds
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Estudio comparativo
Simulación de Grandes Vórtices
Navier-Stokes promediados por Reynolds
Motor RCCI de gas natural/diesel
Flujo turbulento
Predicción de emisiones contaminantes
Licencia
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Consultas: 14
Citaciones: Sin citaciones
En el estudio actual, se realiza un estudio comparativo utilizando simulaciones de grandes remolinos (LES) y modelos de turbulencia promediados por Reynolds (RANS) en un motor de encendido por compresión controlada por reactividad (RCCI) de gas natural/diesel. Los resultados numéricos se validan con respecto a los trabajos de investigación disponibles en la literatura. Se emplean los modelos RNG (Grupo de Re-Normalización) k - y de estructura dinámica para modelar el flujo turbulento en las simulaciones de RANS y LES, respectivamente. Se estudian parámetros como la fracción de masa de gas natural premisclado, el segundo inicio del tiempo de inyección (SOI2) de diesel y la velocidad del motor para comparar el rendimiento de los modelos RANS y LES en la predicción de la combustión y las emisiones de contaminantes. Los resultados obtenidos mostraron que los modelos LES y RANS dan predicciones casi similares de la presión del cilindro y la tasa de liberación de calor a fracciones de masa de gas natural más bajas y momentos de SOI2 tardíos. Sin embargo, el modelo LES mostró una capacidad mejorada para predecir la auto-ignición del gas natural y la predicción de emisiones de contaminantes en comparación con el modelo RANS, especialmente a fracciones de masa de gas natural más altas.
Descripción
En el estudio actual, se realiza un estudio comparativo utilizando simulaciones de grandes remolinos (LES) y modelos de turbulencia promediados por Reynolds (RANS) en un motor de encendido por compresión controlada por reactividad (RCCI) de gas natural/diesel. Los resultados numéricos se validan con respecto a los trabajos de investigación disponibles en la literatura. Se emplean los modelos RNG (Grupo de Re-Normalización) k - y de estructura dinámica para modelar el flujo turbulento en las simulaciones de RANS y LES, respectivamente. Se estudian parámetros como la fracción de masa de gas natural premisclado, el segundo inicio del tiempo de inyección (SOI2) de diesel y la velocidad del motor para comparar el rendimiento de los modelos RANS y LES en la predicción de la combustión y las emisiones de contaminantes. Los resultados obtenidos mostraron que los modelos LES y RANS dan predicciones casi similares de la presión del cilindro y la tasa de liberación de calor a fracciones de masa de gas natural más bajas y momentos de SOI2 tardíos. Sin embargo, el modelo LES mostró una capacidad mejorada para predecir la auto-ignición del gas natural y la predicción de emisiones de contaminantes en comparación con el modelo RANS, especialmente a fracciones de masa de gas natural más altas.