Estudo do comportamento de spray diesel em injeção direta através de modelos macroscópicos

• Autor(a) principal: Medeiros, Rodrigo da Silva
• Data de Publicação: 2021
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
• Texto Completo: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/25347
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA; Motores a diesel; Biocombustíveis; Automóveis - Motores - Sistemas de injeção de combustível; Diesel motor; Biomass energy; Automobiles - Motors - Fuel injection systems

Este trabalho tem como objetivo principal a análise da robustez de modelos macroscópicos, de uma e de duas zonas de comportamento, para penetração e ângulo do spray de motores diesel. Realizou-se a análise por meio da comparação dos modelos com resultados experimentais obtidos da literatura. Utilizou-se experimentos com diversos combustíveis (como o diesel mineral puro, diversos tipos de biodiesel e também alguns combustíveis de componente único) a determinadas pressões de injeção e ambiente para possibilitar a análise da robustez com diferentes parâmetros. Encontrou-se que, nas condições experimentais analisadas, o modelo de Hiroyasu e Arai (1990) é o mais robusto, considerando-se a consistência em produzir bons R² para todas as condições experimentais, para o cálculo da penetração do spray. Esse modelo conseguiu acompanhar com muita semelhança o desenvolvimento do comportamento do spray para diversas condições experimentais, sendo que apresentou melhores resultados ao utilizar oleato de metila puro e diesel puro. O segundo modelo em quesito de robustez foi o de Dent (1971), porém, não apresentou resultados consistentes. Encontrou-se que o terceiro modelo mais robusto foi o modelo de Bohl et al. (2016). O modelo menos robusto foi o de Kegl e Lešnik (2018), porém, isso pode ser explicado pela diferença no modo de utilização da pressão de injeção. Em relação ao ângulo do spray, concluiu-se que nenhum dos modelos são genuinamente robustos. Alguns dos modelos de ângulo utilizados podem apresentar bons resultados dentro de determinadas circunstâncias, mas nenhum consegue demonstrar bons resultados, com consistência, para condições experimentais gerais. Sugere-se, para um próximo trabalho, a realização de estudos utilizando diversos bicos injetores e combustíveis, variando as pressões utilizadas e temperatura ambiente, preferencialmente realizando experimentos próprios possibilitando a utilização de mais modelos, visto que seria possível então obter todos os parâmetros utilizados nos modelos, além de reduzir fatores externos.