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Analisi del cambiamento di fase nel flusso attraverso una strizione

Informazioni tesi

  Autore: Marco Pastore
  Tipo: Laurea liv.I
  Anno: 2010-11
  Università: Politecnico di Bari
  Facoltà: Ingegneria
  Corso: Ingegneria meccanica
  Relatore: Giuseppe Pascazio
  Lingua: Italiano
  Num. pagine: 64

Il presente lavoro di tesi propone una simulazione numerica semplificata del cambiamento di fase nel flusso attraverso una strizione, al variare della differenza di pressione fra ingresso ed uscita, al fine di mostrare l'insorgere del fenomeno della cavitazione e le conseguenze che si generano nella portata smaltita. Pertanto in questo lavoro vengono simulate delle condizioni assimilabili a quelle vigenti in un ugello di iniezione, su di un fluido con caratteristiche del tutto simili a quelle di un combustibile Diesel, mediante software di simulazione fluidodinamica quali Gambit ed OpenFoam.

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Introduzione Lo studio e l'ottimizzazione del flusso attraverso gli iniettori rappresenta un importante fase nella realizzazione di un motore ad accensione spontanea, in quanto il passaggio del combustibile in questi condotti porta a diverse considerevoli conseguenze. Come noto in questo tipo di motori il combustibile è iniettato ad alta velocità direttamente nella camera di combustione, e si presenta inizialmente come una colonna liquida compatta, mentre in seguito si polverizza in un gran numero di piccolissime particelle che si allontanano mutuamente facendo assumere al getto la forma di un cono. Quindi il flusso attraverso gli iniettori può pesantemente influenzare il processo di polverizzazione del combustibile liquido, per sua natura poco volatile, l'efficienza e la regolarità della combustione nonché provocare notevoli emissioni inquinanti. Il presente lavoro di tesi propone una simulazione numerica semplificata del cambiamento di fase nel flusso attraverso una strizione, al variare della differenza di pressione fra ingresso ed uscita, al fine di mostrare l'insorgere del fenomeno della cavitazione e le conseguenze che si generano nella portata smaltita. Pertanto in questo lavoro vengono simulate delle condizioni assimilabili a quelle vigenti in un ugello di iniezione, su di un fluido con caratteristiche del tutto simili a quelle di un combustibile Diesel. Inoltre esso si presta a validare la bontà del software OpenFoam, usato per le simulazioni numeriche, rispetto agli altri codici già in commercio. La cavitazione ha una diretta importanza ingegneristica, in quanto, essendo causata da un locale abbassamento di pressione, può insorgere in diverse situazioni, come ad esempio nelle turbomacchine, in prossimità del bordo delle eliche navali, e come detto 4

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Parole chiave

fluidodinamica
diesel
iniezione
pressione
gambit
cavitazione
ugello
mesh
iniettore
frazione di vapore
openfoam
portata volumetrica

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