Analisi multifase-euleriana di un iniettore multiforo per motori GDI

L’obiettivo del presente lavoro è la realizzazione di una metodologia atta alla simulazione del flusso di combustibile all’interno di un iniettore per motori GDI: la necessità di implementare un’adeguata metodologia si giustifica, da un lato, dalla tipologia di approccio alla simulazione necessario, l’analisi euleriana, dall’altro all’innovatività dell’iniettore per sistemi di iniezione diretta benzina. Utilizzando come riferimento l’articolo della City of London University, lo studio condotto si è incentrato soprattutto sul fenomeno della cavitazione all’interno dell’iniettore e dei fori di iniezione e nel comprendere come questa possa influenzare la forma dello spray e il coefficiente di efflusso attraverso i fori e sul come sia meglio effettuare le impostazioni ed i settaggi richiesti dai codici di calcolo CFD.

Il software per la realizzazione della griglia di calcolo e per la soluzione delle equazioni del flusso è STAR-CCM+ della CD-Adapco, questo comprende tutti gli elementi necessari ad effettuare il pre-processing, il post- processing ed un solutore.
La procedura di un software CFD si basa su tre fasi:
1) Pre-processor Il pre-processing consiste nell’immettere i dati del problema nel programma CFD attraverso un interfaccia user-friendly e la successiva trasformazione di questi dati in una forma adatta all’utilizzo che ne dovrà fare il solutore.
[...]
2) Solutore Vi sono tre distinte tecniche di soluzione per le equazioni del fluido: differenze finite, elementi finiti e metodi spettrali; in realtà la CFD utilizza il metodo dei volumi finiti, originalmente sviluppato come un particolare metodo alle differenze finite, ben consolidato e verificato.
[...]
3) Post-processor Si tratta di rielaborare i dati numerici ottenuti sotto forma soprattutto grafica, questo rende la comprensione dei fenomeni presenti molto più immediata in quanto si possono creare: grafici scalari e vettoriali, grafici delle grandezze ottenute in 2D e 3D, tracciati di particelle, animazioni che mostrano l’andamento in funzione dello scorrimento del tempo.