Simulación mediante mecánica computacional de fluidos del proceso de mezclado aire-gas natural en un motor diesel turboalimentado

Resumen

Las flotas de transporte público Diesel (DI) en las principales ciudades de Colombia están formadas por motores turboalimentados, los cuales podrían potencialmente operar en forma mixta Diesel - Gas Natural (GN), usando el combustible gaseoso como fuente principal de energía y el combustible liquido para el encendido piloto de la mezcla Aire-Gas Natural previamente formada. Este artículo de investigación, pro­ducto de una tesis de maestría, se centra en el estudio de los fenómenos asociados al proceso de formación de mezcla que tienen lugar en el múltiple de admisión de un motor mixto turboalimentado. En este estudio se establecen las ecuaciones de transporte que describen la dinámica de los fluidos que ingresan al motor durante un periodo de operación. El modelo es simulado mediante herramientas CFD, usando un inyector electrónico para el suministro de gas natural. Finalmente, se implementa un diseño de experimentos aplica­do a las simulaciones, con la meta de optimizar las condiciones de operación del sistema de admisión que permiten obtener la mezcla más homogénea en la entrada a uno de los cilindros del motor. Esta mezcla fue obtenida inyectando el Gas Natural a 10 bares y ubicando el inyector lo más cerca del múltiple de admisión.