Modelo de combustión de motores de encendido por chispa acoplando Cantera a KIVA 4

• Carlos Felipe Forigua Rodríguez ^[1] ; Juan Miguel Mantilla González ^[1]
  1. [1] Universidad Nacional de Colombia

     Universidad Nacional de Colombia

     Colombia

     
• Localización: Boletín de matemáticas, ISSN 0120-0380, ISSN-e 2357-6529, Vol. 23, Nº. 1, 2016, págs. 35-69
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Modelling of spark ignited internal combustion engines using Cantera and KIVA 4
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• Resumen
  • español

    Un reactor a volumen constante (RVC) fue implementado utilizando Cantera dentro de KIVA-4 en un acople multifísico con el fin de simular un motor de combustión interna encendido por chispa. Sólo densidades parciales se intercambian entre KIVA y Cantera. Una densidad parcial inicial se calcula en KIVA para Cantera. Nuevas densidades son generadas por Cantera usando el RVC y son entregas de nuevo a KIVA. Por último, los cálculos se completan con KIVA en el esquema principal de avance en tiempo. No hay otras modicaciones para las ecuaciones o modelos constitutivos de KIVA-4 o Cantera. La predicción de la curva de presión del motor sigue la tendencia esperada. Para los casos de los motores encendidos por chispa se requiere emplear modelos adicionales para la ignición y mecanismos químicos más completos. Los tiempos de solución de esta implementación son muy inferiores a las de su equivalente comercial y se logran resultados similares.

  • English

    A constant volume, zero-dimensional reactor for ideal gas mixtu- res (CVR) was implemented using Cantera within KIVA-4 with a multiphysics coupling for internal combustion engines. A Spark Ignition engine was simu- lated. Only partial densities are exchanged between KIVA and Cantera. An initial partial density is calculated by KIVA for Cantera. New densities are generated by Cantera using the CVR and are given back to KIVA. Finally, the calculations are completed by KIVA in the main iteration scheme. No further modi cations for constitutive equations or models were made for KIVA-4 or Cantera. Results for the spark engine have not been satisfactory for the pressu- re curve. For the spark ignited cases is required to employ additional models for ignition. The time needed to get a solution has been greatly reduced compared to a simularion using similar software