Simulazione Fluidodinamica dei motori

Simulazione fluidodinamica dei motori

Equazioni di governo

Le equazioni di Navier-Stokes sono basate su:

• Conservazione della massa (continuità)
• Conservazione della quantità di moto (II legge di Newton)
• Conservazione dell'energia (I legge della termodinamica)

Ipotesi di continuo

Un fluido si considera come un continuo se da un punto ad un altro è possibile usare un continuo. Se, ad esempio, si analizza un volume, bisogna effettuare misure in modo da poter importare immediatamente le indicazioni. Nel microscopio del fluido (molecular), si prescinde dalle deviazioni molecolari e dalle probabilità complesse, con coincidenze come la pressione. La pressione.

Per dovere esiste il numero di Knudsen, Kn = ^λ/_L (per definizione), dove L prende il nome di lunghezza caratteristica della cella.

A diversi valori di Re e numero di Knudsen si può scrivere come: Kn = ^(M)/_{(Re) * ²}. Si distinguono per calcoli specifici, dipende da L. Per esempio, di regola si possono distinguere 4 regimi in base al numero di Knudsen:

• Continuo Kn < 0.01
• Slip flow 0.01 < Kn < 0.1
• Di transizione 0.1 < Kn < 3
• Moto libero delle molecole Kn > 3

Le equazioni di Navier-Stokes sono completamente valide per Kn < 0.01 e quindi valide per modellazione. Per lo slip flow, del muro di Navier, è necessario usare approcci datitici.

Esempio: Iniettore GDI

Sotto la tensione di vapore della benzina - Distacco di vena: si forma un ricciolo con pressione assoluta ≤ 100 Pa. Aumenta il cammino libero delle molecole e Kn può diventare maggiore di 0.01.

Introduzione alle equazioni di Navier-Stokes

In tali equazioni si possono usare grandezze intensive piuttosto che estensive. Se Ψ è una opzione completa intensiva (ad esempio della comunicabile della massa (ρ·d) della conservazione della quale (ρ·d²) la comunicabile proprietà estensivo. Viene espresso come ∬_V ρdV_{VOLUME OCCUPATO DALLA MASSA DI CONTROLLO VOLUME DI CONTROLLO}.

La derivata di questo può essere scritta come: ∬_S ρ(Ψ ^* d)nds - Termine di trasporto convettivo_{V: VOLUME DI CONTROLLO S: SUPERFICIE DI CHIUSURA DI V}.

Simulazione fluidodinamica di motori

Equazioni di governo

Le equazioni di Navier-Stokes sono basate su:

• Conservazione della massa (continuità)
• Conservazione della quantità di moto (II legge di Newton)
• Conservazione dell'energia (I legge della termodinamica)

Ipotesi di continuo

Le linee di continuità si considerano come un continuo se la cella di analisi è molto più grande del cammino libero tra le molecole. In tal caso, il metodo da poter considerare è quello delle "collisioni". La teoria cinetica del fluido molecolare prescinde dalla temperatura e dalla pressione, sviluppando solo quantità come media di un volume grande.

L'ipotesi dipende dal numero di Knudsen, Kn = _{Cammino libero} / _L. Le equazioni di Navier-Stokes sono completamente valide per Kn.

Esempio: Iniettore GDI

Distacco di vena: si forma un ricciolo con pressione assoluta.