Tesis doctoral de Elisa Carvajal Trujillo
El conocimiento de la transferencia de calor en un motor de combustión interna alternativo, en adelante mcia, resulta imprescindible para el desarrollo de este. Hoy en día la simulación de los procesos en un motor reduce significativamente el número de ensayos y, por lo tanto, los costes de desarrollo; tanto en material como en tiempo. Esto es cada vez más acusado debido a las cada vez más restrictivas leyes de emisiones y al reducido ciclo de desarrollo de un motor que demanda el mercado. para analizar y predecir los procesos que ocurren en la cámara de combustión, lo que incluye la predicción de emisiones contaminantes es imprescindible el estudio de la transferencia de calor desde el interior de la cámara de combustión hasta la pared de este y desde la pared hasta el refrigerante. en la literatura aparecen escasos estudios sobre la transferencia de calor en este tipo de motores. La mayoría de los trabajos son generalistas o se aplican a motores de cilindrada mayor, de encendido provocado o, especialmente, refrigerados por agua. Esto se debe a que son escasos los motores de mayor cilindrada que estén refrigerados por aire. Por lo tanto es necesario abordar este estudio si se pretende un pleno conocimiento de la transferencia de calor en el tipo de motores mencionado. además, las predicciones que se obtienen de la aplicación de estos trabajos al motor objeto de este estudio son bastante dispares. La mayoría de los trabajos se inician con una revisión de los trabajos anteriores y la mayoría de ellos constatan esta disparidad. se plantean los objetivos: avanzar en el análisis de la transferencia de calor de motores de pequeña cilindrada refrigerados por aire; desarrollo de una metodología para motores refrigerados por aire basada en procedimientos multidisciplinares: análisis empírico, modelo fenomenológico, método de elementos finitos; y desarrollar un modelo integral de transferencia de calor para el motor de estudio, a partir de parámetros observables. numerosos autores aplican estudios exhaustivos y técnicas avanzadas para la evaluación de la transferencia de calor en mcia. Los resultados de estos estudios son fundamentalmente de tipo cualitativo o se centran en la influencia de determinados fenómenos. Pocos autores abordan el problema general, aunque sea de una manera simple, para desarrollar un modelo que permita predecir y cuantificar la transferencia de calor en base a parámetros de operación sencillos. De los pocos autores que afrontan este tipo de estudio se obtienen modelos, generalmente en forma de correlaciones, que pueden predecir la transferencia de calor. Sin embargo, no detallan todas las variables implicadas. Por ejemplo, la mayoría de ellos evalúan el coeficiente de transferencia de calor pero no especifican cómo predecir el flujo de calor. en este trabajo se desarrolla un modelo integral que permita predecir la transferencia de calor a partir de variables fácilmente observables, tales como la presión en cámara, la temperatura del gas dentro de la cámara de combustión, la temperatura del medio refrigerante. Este último se elige en sustitución de la temperatura de la superficie interior de la cámara de combustión, la cual se obtiene en este trabajo de manera indirecta y cuya adquisición directa implicaría la colocación de sensores de manera intrusiva y no siempre posible. se puede destacar por su innovación lo siguiente: creación de una metodología que permita obtener un modelo integral de transferencia de calor para motores diesel de pequeña cilindrada refrigerado por aire; consideración de transferencia de calor tridimensional a través de las paredes del motor y aplicación de métodos de elementos finitos para el cálculo de esta; y aplicación de técnicas de termografía para la medida de temperatura en el motor.
Datos académicos de la tesis doctoral «Aportaciones al estudio de la transferencia de calor en motores alternativos: aplicación a un motor monocilíndrico diesel de inyección directa refrigerado por aire«
- Título de la tesis: Aportaciones al estudio de la transferencia de calor en motores alternativos: aplicación a un motor monocilíndrico diesel de inyección directa refrigerado por aire
- Autor: Elisa Carvajal Trujillo
- Universidad: Sevilla
- Fecha de lectura de la tesis: 14/05/2009
Dirección y tribunal
- Director de la tesis
- espadafor Aguilar Jiménez
- Tribunal
- Presidente del tribunal: tomas manuel Sanchez lencero
- Marta Muñoz dominguez (vocal)
- ismael Rodríguez maestre (vocal)
- Antonio Muñoz blanco (vocal)
