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Comportamiento de flujo libre del hidrógeno liberado de una boquilla oscilante fluidica

Autores: Fink, Anja; Nett, Oliver; Schmidt, Simon; Krüger, Oliver; Ebert, Thomas; Trottner, Alexander; Jander, Bojan

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2021

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Acceso abierto

Artículo científico
2021

Comportamiento de flujo libre del hidrógeno liberado de una boquilla oscilante fluidica


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Mecánica

Palabras clave

Motor de combustión interna
Descarbonización
Inyección directa de H2
Conceptos de inyectores
Boquilla oscilante fluidica
Cámara de combustión

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 1

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
El motor de combustión interna (ICE) de H2 es una tecnología clave para la descarbonización completa del sector del transporte. Para igualar o superar la densidad de potencia de los motores de combustión convencionales, la inyección directa (DI) de H2 es esencial. Por lo tanto, se deben desarrollar nuevos conceptos de inyectores que cumplan con los requisitos de una operación con H2. Se investiga el comportamiento macroscópico del flujo libre de H2 liberado de una boquilla oscilante fluídica innovadora y se compara con el de una boquilla convencional de múltiples orificios. Este trabajo consiste en mediciones de flujo de H2 y pruebas de inyección en una cámara de volumen constante utilizando el método Schlieren y está acompañado por una simulación LES. Los resultados muestran que un flujo libre de H2 oscilante tiene una velocidad de penetración más alta que los chorros individuales de una boquilla de múltiples orificios. Este comportamiento se puede utilizar para inyectar H2 lejos en la cámara de combustión en dirección vertical mientras el pistón aún está cerca del punto muerto inferior. Tan pronto como comienza la oscilación del flujo libre de H2, el ángulo de pulverización aumenta y, por lo tanto, el H2 también se distribuye en la dirección horizontal. En esta fase del proceso de inyección, se logran ángulos de pulverización comparables a los de una boquilla de múltiples orificios. Este comportamiento tiene un efecto positivo en la homogeneización del H2, lo cual es deseable para el proceso de combustión.

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