Efectos de Durabilidad de la Forma de la Boquilla de Gas en Motores Marinos de Dos Tiempos de Doble Combustible Usando Análisis Numérico
Autores: Kim, Jun-Soo; Choi, Jae-Hyuk
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Efectos de Durabilidad de la Forma de la Boquilla de Gas en Motores Marinos de Dos Tiempos de Doble Combustible Usando Análisis Numérico
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Comercializado
Boquillas de inyección de gas
Durabilidad
Diseño de boquillas
Deformación total
Tensión equivalente
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 16
Citaciones: Sin citaciones
Para cumplir con las normas sobre los contaminantes del aire liberados por los barcos, se han comercializado y ofrecido al mercado motores de doble combustible de dos tiempos con gas natural licuado (GNL) como combustible principal. Sin embargo, todavía hay informes de daños en las boquillas de inyección de gas después de haber sido comercializadas. El daño a las boquillas podría resultar en accidentes secundarios además de empeorar las condiciones de combustión del motor debido a una inyección inadecuada. Este estudio tiene como objetivo recopilar información fundamental sobre el impacto de diferentes tipos de boquillas de inyección de gas en la durabilidad y señalar los requisitos para un diseño ideal de boquilla. Se examinaron los resultados de la deformación total y el estrés equivalente para 27 boquillas a las que se aplicó cada variable con el fin de comparar y confirmar la durabilidad al cambiar la forma de la boquilla. Se encontró que la causa del cambio de temperatura de la boquilla según el cambio en la longitud de la boquilla tenía el mayor impacto en la deformación total, y se confirmó que el efecto aumentaba a temperaturas más altas. A medida que la longitud de la boquilla aumentaba y disminuía en 2 mm, la temperatura promedio de la boquilla aumentaba en un 47% y disminuía en un 53%, pero la deformación total aumentaba en un 100% y disminuía en un 70%. Se verificó que el estrés equivalente estaba determinado por la complicada interacción entre la presión dentro de la boquilla y la energía cinética turbulenta afectada por un cambio en la forma de la boquilla. El factor que tiene la mayor influencia en el estrés equivalente es el ajuste del ángulo del tubo del orificio de la boquilla, y se encontró que la diferencia en el estrés equivalente según este factor era de hasta un 118% y al menos un 44%. Como resultado, se ha demostrado que acortar la longitud de la boquilla, aumentar el ángulo del tubo del orificio y agrandar el diámetro del orificio son las medidas más efectivas y se espera que se utilicen como datos básicos para el desarrollo futuro de boquillas.
Descripción
Para cumplir con las normas sobre los contaminantes del aire liberados por los barcos, se han comercializado y ofrecido al mercado motores de doble combustible de dos tiempos con gas natural licuado (GNL) como combustible principal. Sin embargo, todavía hay informes de daños en las boquillas de inyección de gas después de haber sido comercializadas. El daño a las boquillas podría resultar en accidentes secundarios además de empeorar las condiciones de combustión del motor debido a una inyección inadecuada. Este estudio tiene como objetivo recopilar información fundamental sobre el impacto de diferentes tipos de boquillas de inyección de gas en la durabilidad y señalar los requisitos para un diseño ideal de boquilla. Se examinaron los resultados de la deformación total y el estrés equivalente para 27 boquillas a las que se aplicó cada variable con el fin de comparar y confirmar la durabilidad al cambiar la forma de la boquilla. Se encontró que la causa del cambio de temperatura de la boquilla según el cambio en la longitud de la boquilla tenía el mayor impacto en la deformación total, y se confirmó que el efecto aumentaba a temperaturas más altas. A medida que la longitud de la boquilla aumentaba y disminuía en 2 mm, la temperatura promedio de la boquilla aumentaba en un 47% y disminuía en un 53%, pero la deformación total aumentaba en un 100% y disminuía en un 70%. Se verificó que el estrés equivalente estaba determinado por la complicada interacción entre la presión dentro de la boquilla y la energía cinética turbulenta afectada por un cambio en la forma de la boquilla. El factor que tiene la mayor influencia en el estrés equivalente es el ajuste del ángulo del tubo del orificio de la boquilla, y se encontró que la diferencia en el estrés equivalente según este factor era de hasta un 118% y al menos un 44%. Como resultado, se ha demostrado que acortar la longitud de la boquilla, aumentar el ángulo del tubo del orificio y agrandar el diámetro del orificio son las medidas más efectivas y se espera que se utilicen como datos básicos para el desarrollo futuro de boquillas.