Sviluppo di una metodologia numerica per la simulazione CFD di spray GDI per motori ad alte prestazioni

Lo scopo principale di questa tesi ਠquello di illustrare una metodologia per motori GDI (Gasoline Direct Injection). Tramite tale tecnologia (GDI), la formazione della miscela combustibile-comburente avviene direttamente in camera di combustione, mentre la potenza del motore viene gestita mediante una modalità  simile a quella di un motore Diesel. Tale metodologia sarà  applicata inoltre a studiare i processi di simulazione CFD-3D dei processi di Break-up tramite approccio Euleriano-Lagrangiano. Come prima fase perಠsi sono studiati gli effetti, su una simulazione di un getto Aria-Aria, delle variazioni del modello di turbolenza. In particolare si ਠanalizzato la variazione subita dalla penetrazione del getto in una simulazione Euleriana-Euleriana. Inoltre l'analisi ਠstata estesa allo studio dell'interazione turbolenza-griglia del modello sulla penetrazione finale del getto. Per eseguire tale studio preliminare ਠstato necessario operare una scalatura fluidodinamica, al fine di poter portare le simulazioni ad un costo computazionale accettabile per le risorse odierne. Riguardo invece le simulazioni degli spray motoristici, tale analisi CFD-3D ਠstata portata avanti per comprendere come evolve il processo di simulazione numerica nelle varie condizioni operative. I software utilizzati per le indagini sono stati STAR-CD, STARCCM+ ed ES-ICE, forniti da SIEMENS PLM. La prima parte dell'elaborato consta nell'analisi dei concetti e dei modelli utilizzati all'interno dei codici commerciali utilizzati, sia per quanto riguarda i modelli della turbolenza che per quanto riguarda le simulazioni Euleriano-Lagrangiane degli sprays nei motori. Successivamente, una volta illustrate le ipotesi e le metodologie necessari all'inizializzazioni dei casi, questi sono stati confrontati con i dati sperimentali delle curve di penetrazione e PDA (Phase Doppler Anemometry). Infine sono stati analizzati i casi d'interesse e studiate le variazioni sui parametri di controllo dei modelli, al variare delle condizioni operative.