Simulazione del campo di moto in un motore ad accesso ottico

In this thesis work has been broached the subject of computational fluid dynamics (CFD). After an introduction to the theory on which the foundation puts the CFD, it is passed to the description of the engine on which will be carried out all the simulations. The above engine is the engine Sandia TCC, an engine with optical access, instrumented with the most sophisticated experimental techniques. Before proceeding to the simulations it was necessary to build the mesh of this engine, which will be used to perform calculations. The software used for the generation of the grids has been Pointwise®. Subsequently, a time made all meshes necessary, we proceeded with the implementation of the calculation for a case of stationary flushing. The simulation of the flushing and darkened all the simulations in this thesis were carried out with the software OpenFOAM. From the results coming from the flushing, we proceeded with the calculation of the coefficients of efflux of the intake valve, for the three risers considered. The next step was to set up and run a simulation of a complete engine cycle, for the same engine Sandia TCC. The simulation was performed on the dragged cycle, as the experimental data related to this type available. Finally have been studied the results coming from the calculation; were placed under observation the pressure trend of the cylinder and the study of the motion fields. These results are, then, were compared with the experimental data available.

In questo lavoro di tesi è stato affrontato l’argomento della fluidodinamica computazionale (CFD). Dopo un’introduzione sulla teoria, su cui pone fondamento la CFD, si è passato alla descrizione del motore su cui verranno effettuate tutte le simulazioni. Il suddetto motore è il motore Sandia TCC, un motore ad accesso ottico, strumentato con le più sofisticate tecniche sperimentali. Prima di procede alle simulazioni è stato necessario costruire la mesh di questo motore, che servirà per poter eseguire i calcoli. Il software utilizzato per la generazione delle griglie è stato Pointwise®. Successivamente, un volta realizzate tutte le mesh necessarie, si è proceduto con l’implementazione del calcolo per un caso di flussaggio stazionario. La simulazione del flussaggio e tutte le atre simulazioni presenti in questo lavoro di tesi, sono state effettuate con il software OpenFOAM. Dai risultati provenienti dal flussaggio, si è proceduto con il calcolo dei coefficienti di efflusso della valvola di aspirazione, per le tre alzate considerate. Il passo successivo è stato quello di impostare ed eseguire la simulazione di un ciclo motore completo, sempre per il motore Sandia TCC. La simulazione è stata eseguita sul ciclo trascinato, in quanto i dati sperimentali a disposizione riguardavano questa tipologia. Infine sono stati studiati i risultati provenienti dal calcolo; sono stati posti sotto osservazione l’andamento della pressione del cilindro e lo studio dei campi di moto. Questi risultati sono stati, poi, confrontati con i dati sperimentali a disposizione.