Evaluación experimental y modelado termodinámico del proceso de combustión de un motor diesel de aplicación industrial
El presente trabajo analiza el comportamiento de un motor estacionario de cuatro tiempos del ciclo Diesel, para lo cual se consideró tres regímenes de giro del motor (1000, 1500 y 2000 RPM) y para cada régimen de giro se varió tres veces la carga (40, 80 y 120 N-m). En dichas condiciones de funci...
| Autor Principal: | Alvarez Marín, Jorge |
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| Formato: | Tesis de Maestría |
| Idioma: | Español |
| Publicado: |
Pontificia Universidad Católica del Perú
2019
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| Materias: | |
| Acceso en línea: |
http://repositorio.pucp.edu.pe/index/handle/123456789/135109 |
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| Sumario: |
El presente trabajo analiza el comportamiento de un motor estacionario de cuatro
tiempos del ciclo Diesel, para lo cual se consideró tres regímenes de giro del motor
(1000, 1500 y 2000 RPM) y para cada régimen de giro se varió tres veces la carga
(40, 80 y 120 N-m). En dichas condiciones de funcionamiento se analizaron los
parámetros de desempeño del motor, las curvas de presión dentro del cilindro en
función de ángulo de giro del cigüeñal, la liberación de calor producida por la quema
del combustible y el intercambio de calor a través de las paredes del cilindro. El
estudio abarca la parte experimental y la parte del modelado termodinámico cerodimensional.
En la parte experimental se realizaron mediciones con el objetivo de recolectar
informaciones sobre la presión al interior del cilindro, el flujo de combustible, las
temperaturas y presiones de los fluidos del motor y la emisión de gases
contaminantes; con excepción de los contaminantes, los datos sirvieron como datos
iniciales para la implementación del modelo cero-dimensional y a su vez de referente
para poder hacer la validación del modelo.
En la parte del modelado, fue necesario el uso de datos correspondientes a la
geometría del motor, datos de operación del motor, datos de tiempos de combustión y
datos del combustible utilizado. Por ser el modelo de tipo cero-dimensional, no fue
posible validar los datos de emisión de contaminantes, pero si los fenómenos físicos
como el calor liberado durante la combustión y el intercambio de calor entre los gases
y la pared del cilindro. La presión se predice mediante la aplicación de la ley de gas
ideal y la primera ley empleada en la liberación de calor, modelada con una función
dupla de Wiebe.
Los resultados experimentales y del modelado de la presente tesis se presentan de
forma gráfica, superponiendo las curvas de liberación de calor y variación de presión al
interior del cilindro en las distintas condiciones de operación del motor, comparando
así el porcentaje de aproximación entre las curvas teóricas y las experimentales.
También se representan, numérica y gráficamente, parámetros de importancia como el
retraso al autoencendido, los tiempos de duración de la combustión, la presión sin
combustión y la temperatura de los gases en el cilindro. |
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