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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/25347| Título: | Estudo do comportamento de spray diesel em injeção direta através de modelos macroscópicos |
| Título(s) alternativo(s): | Study of the behavior of diesel sprays in direct injection using macroscopic models |
| Autor(es): | Medeiros, Rodrigo da Silva |
| Orientador(es): | Lima, Rafael Sene de |
| Palavras-chave: | Motores a diesel Biocombustíveis Automóveis - Motores - Sistemas de injeção de combustível Diesel motor Biomass energy Automobiles - Motors - Fuel injection systems |
| Data do documento: | 9-Abr-2021 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Londrina |
| Citação: | MEDEIROS, Rodrigo da Silva. Estudo do comportamento de spray diesel em injeção direta através de modelos macroscópicos. 2021. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Mecânica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Londrina, 2021. |
| Resumo: | 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. |
| Abstract: | The main objective of this paper is to analyze the robustness of one and two zones macroscopic models for diesel engine spray penetration and angle. The analysis was performed comparing models and published literature experimental results. The experimental data obtained ranged a wide variety of fuels (such as pure mineral diesel, biodiesel of many origin as well as some single component fuels) at various injection and ambient pressures, so that the robustness could be analyzed at different input conditions. Based on the experimental data, the model from Hiroyasu and Arai (1990) presented the best results, basing robustness on the ability to produce good R² consistently for all the experimental conditions for spray penetration prediction. It was also observed that the results of this model were able to predict the progression of spray penetration for several experimental conditions, mainly during the intermediate stages of the injection process. This model also presented the best results while using pure methyl oleate and mineral diesel. The second model in terms of robustness was the one of Dent (1971), followed by the one of Bahl et al. (2016). The least robust of the four studied models was the one of Kegl and Lešnik (2018). The poor quality of the results can be explained by the use of the injection pressure. In regard to the spray angle, it was concluded that none of the models are genuinely robust. Some spray angle models were able to show good results for certain experimental conditions, but none of them were able to consistently show good results for all experimental conditions. For future works, it’s suggested an analysis using various injection nozzles and fuels, while varying the ambient temperature as well as the pressures used. It is also recommended to use own experiments as that would make it possible to use more models since it would be possible to obtain the parameters used in them. Using own experiments would also reduce the amount of external factors. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/25347 |
| Aparece nas coleções: | LD - Engenharia Mecânica |
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