Cavitación a Granel en Inyectores de Gasolina de Modelo y Su Correlación con el Campo de Flujo Líquido Instantáneo
Autores: Kolokotronis, Dimitrios; Sahu, Srikrishna; Hardalupas, Yannis; Taylor, Alex M. K. P.; Arioka, Akira
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Cavitación a Granel en Inyectores de Gasolina de Modelo y Su Correlación con el Campo de Flujo Líquido Instantáneo
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Características del spray
Cavitación
Boquilla del inyector
Campo de flujo líquido
Flujo en remolino
Cavitación en masa
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Está bien establecido que las características del spray de los inyectores automotrices dependen, entre otros factores, de si se produce cavitación en la boquilla del inyector. La cavitación a granel, que se refiere al desarrollo de la cavitación distante de las paredes y, por lo tanto, lejos de la curvatura de la línea de corriente asociada con puntos salientes en una pared, no ha sido investigada exhaustivamente de manera experimental en boquillas de inyectores. En consecuencia, no está claro qué está causando este fenómeno. El objetivo de la investigación de este estudio fue visualizar la cavitación en tres modelos diferentes de inyectores (designados como Tipo A, Tipo B y Tipo C) y cuantificar el campo de flujo de líquido en relación con el fenómeno de cavitación a granel. En todos los modelos, la cavitación a granel estaba presente. Esperábamos que esta cavitación a granel estuviera asociada con un flujo en remolino con su eje paralelo al de la boquilla. Sin embargo, las mediciones de velocidad del líquido obtenidas a través de la velocimetría de imágenes de partículas (PIV) demostraron la ausencia de una estructura de flujo en remolino en el campo de flujo medio justo aguas arriba de la salida de la boquilla, en un plano normal al eje hipotético del inyector. En consecuencia, aplicamos la descomposición ortogonal adecuada (POD) para analizar los registros de datos de velocidad instantánea del líquido con el fin de capturar las estructuras coherentes dominantes potencialmente relacionadas con la cavitación. Se encontró que el modo más energético del campo de flujo de líquido correspondía a la estructura de flujo en remolino instantáneo esperada cuando la cavitación a granel estaba presente en el flujo.
Descripción
Está bien establecido que las características del spray de los inyectores automotrices dependen, entre otros factores, de si se produce cavitación en la boquilla del inyector. La cavitación a granel, que se refiere al desarrollo de la cavitación distante de las paredes y, por lo tanto, lejos de la curvatura de la línea de corriente asociada con puntos salientes en una pared, no ha sido investigada exhaustivamente de manera experimental en boquillas de inyectores. En consecuencia, no está claro qué está causando este fenómeno. El objetivo de la investigación de este estudio fue visualizar la cavitación en tres modelos diferentes de inyectores (designados como Tipo A, Tipo B y Tipo C) y cuantificar el campo de flujo de líquido en relación con el fenómeno de cavitación a granel. En todos los modelos, la cavitación a granel estaba presente. Esperábamos que esta cavitación a granel estuviera asociada con un flujo en remolino con su eje paralelo al de la boquilla. Sin embargo, las mediciones de velocidad del líquido obtenidas a través de la velocimetría de imágenes de partículas (PIV) demostraron la ausencia de una estructura de flujo en remolino en el campo de flujo medio justo aguas arriba de la salida de la boquilla, en un plano normal al eje hipotético del inyector. En consecuencia, aplicamos la descomposición ortogonal adecuada (POD) para analizar los registros de datos de velocidad instantánea del líquido con el fin de capturar las estructuras coherentes dominantes potencialmente relacionadas con la cavitación. Se encontró que el modo más energético del campo de flujo de líquido correspondía a la estructura de flujo en remolino instantáneo esperada cuando la cavitación a granel estaba presente en el flujo.