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Experimental and cfd technology for preventive reduction of diesel engine emissions caused by cavitation erosion (PREVERO)

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Herramientas de modelado para fabricantes de motores diesel

El Laboratoire des Ecoulements Géophysiques et Industriels desarrolló y validó un nuevo modelo que calcula con precisión el desgaste de un motor provocado por la cavitación.

Cambio climático y medio ambiente

La cavitación, que es la formación y posterior ruptura de burbujas dentro de la cámara del cilindro, puede acortar de manera significativa la vida útil prevista de los motores diesel. También limita el rendimiento del motor y provoca contaminación atmosférica no deseada. Los ingenieros participantes en el proyecto PREVERO se propusieron como objetivo mejorar los motores diesel reduciendo la cavitación y las emisiones nocivas. Para evaluar los nuevos diseños y materiales para cilindros, fue necesario desarrollar una herramienta para calcular el daño de la cavitación. Esta tarea fue abordada por el Laboratoire des Ecoulements Géophysiques et Industriels (LEGI) del Centro Nacional de Investigación Científica (CNRS) de Francia. Utilizaron un enfoque empírico para determinar la relación entre la profundidad de la picadura y la correspondiente carga hidrodinámica. Esto se traspuso posteriormente a un modelo de erosión basado en el índice de corrosión por picadura, el diámetro medio de la picadura y la amplitud media de las cargas de impacto. Alimentado con datos de medición del Laboratoire de Thermodynamique et Physico-Chimie Métallurgique (LTPCM), el modelo calcula un tiempo característico para toda la superficie expuesta que será cubierta con picaduras que no se solapan, así como una longitud característica de la capa endurecida subyacente. La longitud y el tiempo característicos se combinan con un factor para producir la tasa de erosión, denominada profundidad media de la tasa de penetración (MDPR). También es posible extrapolar el tiempo de incubación a partir del tiempo característico, tras ajustar la amplitud de la carga. La aplicación del modelo durante el proyecto PREVERO demostró una buena correlación con las mediciones de laboratorio de la pérdida de masa real. El modelo constituirá una herramienta muy valiosa para los ingenieros a la hora de determinar la eficacia de los nuevos prototipos de motores para solucionar el problema de la cavitación.

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