Metodo numerico per la modellazione 3D CFD della combustione in un motore a benzina con l'utilizzo di e-fuels

• Main Author: ARGIOLAS, GABRIELE
• Other Authors: FONTANESI STEFANO, UNGER THORSTEN, BERTON ANDREA, TOMMOLINI LORENZO
• Format: Text
• Language: Italian
• Published: Modena & Reggio Emilia University 2023
• Subjects: Dipartimento di Ingegneria "Enzo Ferrari"; Suo; Alle alle
• Online Access: https://morethesis.unimore.it/theses/available/etd-03172023-104703/

In Europa, l'industria automobilistica deve adattarsi alla necessaria riduzione della produzione di CO2 di cui i veicoli sono responsabili. I produttori di auto devono destreggiarsi tra la ridondante proposta di fermare le vendite di veicoli con motore a combustione interna e l'imminente entrata in vigore della norma di omologazione Euro 7. In questo scenario, Porsche ha deciso di differenziare i propri investimenti sia per aiutare l'ambiente sia per continuare a costruire le auto emozionali che solo un marchio col suo heritage può fare. Oltre ad adeguarsi alla produzione di veicoli elettrici, ha infatti investito fortemente nella produzione di e-fuel. Si tratta di carburanti di nuova generazione creati miscelando l’idrogeno, ottenuto da un processo di sintesi, e la CO2 prelevata dall’ambiente, slegando la produzione del combustibile dalle fonti fossili. Lo scopo di questo lavoro è stabilire una metodologia per costruire simulazioni 3D-CFD in grado di riprodurre il funzionamento di un motore a benzina con questo nuovo tipo di carburanti sintetici. Il software coinvolto è Simcenter STAR-CCM+, sviluppato da Siemens PLM Software, e in particolare il suo tool In-Cylinder. Verrà introdotto un confronto sulla sensibilità del software ai diversi carburanti, incentrato tra l’SP98 di origine fossile (comune benzina Super Plus a 98 ottani) e due e-fuels prodotti da Porsche che d'ora in poi verranno chiamati Posyn 1 e Posyn 2. Nella prima fase del lavoro ogni combustibile viene definito nelle sue proprietà principali per essere introdotto nell'interfaccia di STAR-CCM+. Verrà eseguita una calibrazione dello spray creando uno spray-box in cui si potrà osservare il comportamento del carburante, come negli esperimenti reali. La sensibilità dei modelli fisici alle alle proprietà dei combustibili è stata analizzata; quindi, è stata stabilita una configurazione generale per la calibrazione. I risultati simulati verranno confrontati con i dati sperimentali provenienti da un'analisi eseguita in una spray-chamber: sono ...