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Interaction of turbulent structures with ethanol sprays in mixture formation processes in a constant-flow chamber (2018)

  • Authors:
  • USP affiliated authors: BERTI, RAFAEL DA CRUZ RIBEIRO - EP
  • USP Schools: EP
  • Sigla do Departamento: PME
  • Subjects: ETANOL; TURBULÊNCIA; ESCOAMENTO MULTIFÁSICO; MECÂNICA DOS FLUÍDOS; INJEÇÃO (ENGENHARIA); MOTORES DE COMBUSTÃO INTERNA
  • Agências de fomento:
  • Language: Inglês
  • Abstract: O estudo da formação e evolução dos sprays é essencial para o desenvolvimento de modelos físicos mais detalhados e novas estratégias de injeção para motores de combustão interna de injeção direta. No presente trabalho, os sprays de um injetor multi-furos são avaliados em um esforço para caracterizar os efeitos do desenvolvimento do spray em fluxo de ar constante. Estas interações são estudadas em termos de características de turbulência do ar,do fluxo mássico de ar e da pressão de injeção de combustível. Sprays de etanol são injetados em uma câmara de fluxo constante. O objetivo do aparato é isolar o experimento de propriedades do escoamento intrínsecas ao funcionamento de motores de combustão interna, tais como instabilidades e geometrias móveis. Os fatores que afetam as interações de arspray foram avaliados com os campos de velocidade do ar obtidos na presença de spray. A técnica de velocimetria por imagem de partículas de duas fases foi aprimorada para permitir a medição nas condições experimentais. Em todas as condições, a interação é baseada em um diferencial de pressão formado entre as regiões interna e externa do spray. Os resultados indicam um mecanismo diferente quando comparado com condições quiescentes. O vortex formado na fronteira do spray é observado apenas nos estágios iniciais de injeção. No entanto, o transiente de fim de injeção ainda está presente para essas condições. O mecanismo de interação acelera as distribuições de velocidade em direção à fronteira do jato. Os experimentos indicam que o aumento do fluxo de massa de ar modifica a velocidade de penetração do ar, mas sem alterar as características do mecanismo de interação. Distribuições de intensidade turbulenta são calculadas para o fluxo de ar durante o evento de injeção. As distribuições indicam que os sprays atenuama intensidade turbulenta em todas as condições, consistente com as observações dos campos de velocidade. Para avaliar os efeitos da turbulência do ar, conjuntos de placas perfuradas intercambiáveis são utilizadas para limitar as escalas integrais de turbulência. As análises do espectrograma indicam que a turbulência é reduzida não apenas nas escalas integrais, mas também em todas as escalas de freqüência medidas. Estas escalas integrais de turbulência do fluxo de ar de entrada têm pouca influência no desenvolvimento do spray. No campo de turbulência, os níveis de potência ao final da injeção foram semelhantes, independentemente das escalas integrais de turbulência de entrada.
  • Imprenta:
  • Data da defesa: 19.06.2018
  • Acesso online ao documento

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    • ABNT

      BERTI, Rafael da Cruz Ribeiro; KRIEGER FILHO, Guenther Carlos. Interaction of turbulent structures with ethanol sprays in mixture formation processes in a constant-flow chamber. 2018.Universidade de São Paulo, São Paulo, 2018. Disponível em: < http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3150/tde-19092018-082453/pt-br.php >.
    • APA

      Berti, R. da C. R., & Krieger Filho, G. C. (2018). Interaction of turbulent structures with ethanol sprays in mixture formation processes in a constant-flow chamber. Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3150/tde-19092018-082453/pt-br.php
    • NLM

      Berti R da CR, Krieger Filho GC. Interaction of turbulent structures with ethanol sprays in mixture formation processes in a constant-flow chamber [Internet]. 2018 ;Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3150/tde-19092018-082453/pt-br.php
    • Vancouver

      Berti R da CR, Krieger Filho GC. Interaction of turbulent structures with ethanol sprays in mixture formation processes in a constant-flow chamber [Internet]. 2018 ;Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3150/tde-19092018-082453/pt-br.php

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