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Giulio Cazzoli

Ricercatore

Dipartimento di Ingegneria Industriale

Settore scientifico disciplinare: ING-IND/08 MACCHINE A FLUIDO

Temi di ricerca

Parole chiave: Motori a combustione interna CFD

L'attivita' di ricerca e' rivolta allo studio per via numerica del processo di combustione e formazione delle emissioni inquinanti nei motori diesel al fine di definire i parametri motoristici che minimizzano consumi ed emissioni. Inoltre si vuole definire una metodologia robusta ed efficace per la definizione delle condizioni iniziali che coinvolga un sempre maggiore contributo di parametri fisici ottenuti mediante codici specializzati. Questa attivita' di ricerca non puo' prescindere dalla definizione di modelli accurati per ciascuna componente del problema. Pertanto paralleleamente ad una attivita' di applicazione si affianca la ricerca, l'implementazione e l'evoluzione nel codice KIVA-3 di modelli riguardanti: a) modellazione della fase di atomizzazione e formazione della miscela b) modello di autoaccensione e combustione c) modelli per il particolato solido d) modellazione della interazione fase liquida parete

La modellazione della fase di atomizazione si e' dimostrata di principale importanza nella definizione della composizione della miscela, gli attuali modelli non riescono a coprire tutti i regimi di atomizzazione che caratterizzano l'elevata variabilita' della velocita' del getto liquido. Pertanto e' allo studio un modello basato su analisi numerica DNS della vita del getto nei primi instanti che andra' definire le condizioni del liquido nei primi millimetri per poi raccordarsi ai normali modelli in grado di seguire l'atomizzazione secondaria. A questo modello andra' accoppiata una definizione robusta dello scambio di quantita' di moto tra la fase liquida e gassosa in grado di fare fronte agli elevati gradienti di velocita'. Per quanto riguarda la fase di autoaccensione ci si rivolgera' a modelli basati sulla cinetica chimica estesa per ridurre al minimo il contributo di paramteri di taratura che aggiungerebbero gradi di liberta' indesiderati. Il ricorso alla cinetica permette anche la aggiunta di modelli piu' completi per la predizione delle emissioni inquinanti. Infine la fase liquida a parete diviene importante per motori diesel di piccolo alesaggio e in condizioni di iniezione molto ritardata in cui il getto riesce a giungere a contatto con la parete senza subire sostanziale evaporazione. Questo liquido e' uno dei principali generatori di particolato, da qui la necessita' di una sua accurata modellazione soprattutto per quanto riguarda l'evaporazione.

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