Phase doppler measurement in diesel dense spraysoptimisation of measurements and study of the orifice geometry influence over the spray at microscopic level

Resumen

En un motor de inyección directa la formación del chorro es el factor que mas influye sobre la calidad de la mezcla entre aire y combustible y sobre la combustión subsiguiente. Esta es la razón por la cual es muy importante disponer de una comprensión íntima de los procesos que ocurren durante el periodo muy corto de tiempo que dura la inyección. El núcleo de la presente tesis consiste en medidas de anemometría de fase-Doppler realizadas en varios puntos de los chorros Diesel de inyección directa para obtener localmente la velocidad y el tamaño de las gotas de combustible. El empleo de esta técnica en los chorros Diesel es un gran desafío y tiene ciertas limitaciones impuestas en primer lugar por la alta concentración de gotas y en segundo lugar por la alta velocidad y el tamaño pequeño de las gotas. El primer propósito del trabajo ha sido entender exactamente cómo funciona el sistema PDA, cuales son sus limitaciones, y luego buscar los mejores ajustes de los varios parámetros para que se pueda medir en las áreas más densas y más rápidas del chorro y obtener al mismo tiempo resultados exactos y representativos. El segundo objetivo ha sido realizar una serie muy amplia de medidas con inyectores con varios diámetros y geometrías internas del orificio, observar las diferencias, y comparar los datos experimentales con las consideraciones teóricas disponibles en la literatura. Este estudio ayudó, por un lado, a clarificar la imagen sobre la fiabilidad de las medidas. Por otro lado permitió la mejora de los modelos existentes sobre la atomización del chorro líquido y adaptarlos mejor a los chorros modernos, generados por presiones altas de inyección e inyectores con orificios pequeños.