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Simulación numérica sobre dinámica del flujo y variación de presión en un filtro cerámico poroso

Autores: Yamamoto, Kazuhiro; Toda, Yusuke

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2018

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Acceso abierto

Artículo científico
2018

Simulación numérica sobre dinámica del flujo y variación de presión en un filtro cerámico poroso


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería de Sistemas

Palabras clave

Materiales porosos
Dinámica de fluidos
Filtro de diésel
Porosidad
Caída de presión
Patrón de flujo

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 18

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Usando cinco muestras con diferentes materiales porosos de AlTiO, SiC y cordierita, realizamos numéricamente la dinámica de fluidos en un filtro de diesel (filtro de partículas diesel, DPF). Estas estructuras internas se obtuvieron mediante escaneo de CT de rayos X para reproducir el campo de flujo en el producto real. La porosidad, así como el tamaño de poro, fueron seleccionados sistemáticamente. Dentro del DPF, aparece un patrón de flujo complejo. La velocidad máxima de filtración es más de diez veces mayor que la velocidad en la entrada. Cuando el flujo necesita pasar forzosamente a través de los poros pequeños consecutivos a lo largo de las paredes porosas del filtro, la caída de presión resultante se vuelve grande. La relación de longitud del camino de flujo con respecto al grosor de la pared del filtro es casi la misma para todas las muestras, y su valor es solo 1.2. Luego, la contrapresión del filtro depende estrechamente del patrón de flujo dentro del filtro, lo cual se debe a la estructura del sustrato local. En el sustrato de filtro modificado, al agrandar el poro y reducir la resistencia para el flujo neto, la caída de presión se suprime en gran medida.

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