Estudio computacional del flujo interno y atomización primaria en un inyector aeronáutico "
[ES] Desde sus inicios, el crecimiento de la industria aeroespacial ha estado ligado a la investigación, desarrollo e implementación de tecnologías punteras en sus sistemas y vehículos. En la actualidad, la masificación de los cielos derivada del aumento en número y frecuencia de los vuelos comercia...
| Autor: | |
|---|---|
| Tipo de recurso: | tesis de maestría |
| Fecha de publicación: | 2021 |
| 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:10251/171363 |
| Acceso en línea: | https://riunet.upv.es/handle/10251/171363 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | Mecánica de fluidos computacional Flujo bifásico Flujo multifásico Atomización Inyección Atomización primaria Atomizador Pressure-swirl Flujo interno Aeronáutica Aeromotor Tubinas de gas CFD LES Large-Eddy Simulation VOF Volume-of-Fluid AMR Mallado adaptativo Two-phase flow Multiphase flow Atomization Injection Primary atomization Atomizer Internal flow Aeronautics Aerospace Aero engine Gas turbines Adaptative mesh refinement INGENIERIA AEROESPACIAL Máster Universitario en Ingeniería Aeronáutica-Màster Universitari en Enginyeria Aeronàutica |
| Sumario: | [ES] Desde sus inicios, el crecimiento de la industria aeroespacial ha estado ligado a la investigación, desarrollo e implementación de tecnologías punteras en sus sistemas y vehículos. En la actualidad, la masificación de los cielos derivada del aumento en número y frecuencia de los vuelos comerciales plantean un desafío medioambiental sin precedentes. En este sentido, ahondar en la comprensión de los procesos de inyección y atomización del combustible en fase líquida es fundamental para garantizar una combustión completa y eficiente con niveles mínimos de emisiones contaminantes. Con tal objetivo, el presente Trabajo Final de Máster se centra en la caracterización del flujo interno y de las estructuras formadas tras la atomización primaria en un inyector ¿pressure-swirl¿, ampliamente usado en los motores de turbina de gas aeronáuticos. Estos atomizadores hacen uso de la presión como mecanismo de acción para impulsar el combustible a través de sus canales tangenciales, dotando así al flujo interno de una componente rotatoria que permite expedir el combustible en forma de spray cónico hueco. En particular, un atomizador comercial del suministrador Danfoss es objeto de estudio. En una primera etapa, se determinan sus dimensiones características con el uso de técnicas experimentales, como la medición de las piezas y moldes de silicona de la geometría interna mediante microscopio óptico y electrónico (SEM). De esta forma, se define la geometría de referencia empleada para configurar el posterior estudio CFD (Computational Fluid Dynamics). El estudio computacional consiste en el análisis del flujo interno y del spray externo generado por el atomizador Danfoss, ya caracterizado. Para ello, se llevan a cabo simulaciones LES (Large Eddy Simulations) en un dominio representativo del campo cercano a la salida del atomizador, introduciéndose herramientas de mallado automático para capturar con detalle los fenómenos físicos responsables de la rotura de la lámina de combustible en multitud de ligamentos y gotas. Estas técnicas avanzadas, conocidas como Mallado Adaptativo (AMR, del inglés Adaptative Mesh Refinement), permiten refinar en tiempo de simulación aquellas regiones de interés donde la fluidodinámica está menos resuelta. En este caso, el refinamiento se centra en la interfase combustible-aire, ofreciendo así un excelente compromiso entre precisión y coste computacional. |
|---|