Modelado CFD del flujo interno y la atomización de un inyector pressure-swirl de uso aeronáutico mediante distintos esquemas de reconstrucción de interfase
[ES] El presente TFM aborda la resolución del flujo interno y la atomización primaria de un inyector “pressure-swirl” de uso aeronáutico mediante un estudio computacional. El problema de estudio consiste en un flujo bifásico en el que coexisten una fase gaseosa formada por aire y una fase líquida co...
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| Tipo de recurso: | tesis de maestría |
| Fecha de publicación: | 2022 |
| País: | España |
| Institución: | Universitat Politècnica de València (UPV) |
| Repositorio: | RiuNet. Repositorio Institucional de la Universitat Politécnica de Valéncia |
| Idioma: | español |
| OAI Identifier: | oai:riunet.upv.es:10251/187729 |
| Acceso en línea: | https://riunet.upv.es/handle/10251/187729 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | Atomización Interfase VOF Pressure-swirl Simplex LES Atomization Interface INGENIERIA AEROESPACIAL Máster Universitario en Ingeniería Aeronáutica-Màster Universitari en Enginyeria Aeronàutica |
| Sumario: | [ES] El presente TFM aborda la resolución del flujo interno y la atomización primaria de un inyector “pressure-swirl” de uso aeronáutico mediante un estudio computacional. El problema de estudio consiste en un flujo bifásico en el que coexisten una fase gaseosa formada por aire y una fase líquida correspondiente al combustible n-heptano. Por ello, el enfoque empleado en la resolución del problema es el método VOF de captura de la interfase. En particular, este trabajo se centra en evaluar el efecto de distintos algoritmos de reconstrucción de interfase con el fin de encontrar el óptimo para el caso de estudio. Con tal finalidad, se emplea el software open-source OpenFOAM®, en el que se llevan a cabo una serie de simulaciones LES con mallas con distinto nivel de refinamiento en la región externa, donde se desarrolla la película de combustible. También se va a implementar una herramienta de mallado adaptativo (AMR) que permita refinar aquellas regiones en las que se desee aumentar la precisión de los resultados, como en la interfase entre el aire y el n-heptano. Todo ello con la finalidad de captar los fenómenos que caracterizan la atomización primaria del combustible, es decir, las oscilaciones e inestabilidades en la lámina de combustible que provocan su disgregación en ligamentos y gotas. Para completar el post-procesado de los resultados se va a implementar un algoritmo de detección de gotas que permita obtener las funciones de densidad de probabilidad (PDF) de las mismas. Las PDF obtenidas se contrastarán con los resultados experimentales disponibles con el fin de validar el modelo CFD. Como punto final, este trabajo aborda un segundo análisis en el que se tratará de evaluar la influencia de la temperatura en el caso de estudio, para lo cual se comparan dos condiciones de operación, una a temperatura ambiente y otra con el combustible precalentado. |
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