Modelagem tridimensional da combustão em um motor adaptado com pré-câmara

Com o avanco da tecnologia as metodologias numericas tem sido aplicadas em diferentes areas da engenharia, otimizando projetos cada vez mais complexos, como e o caso de motores de combustao interna. Este trabalho tem como objetivo o desenvolvimento de uma metodologia computacional para a otimizacao da implementacao de uma pre-câmara de combustao de mistura homogenea em um motor de combustao interna de ignicao por centelha. Essa pre-câmara e um volume separado da câmara principal, onde a combustao e iniciada. As duas câmaras sao ligadas por um ou mais furos de interconexao, responsaveis pela troca de fluido e energia entre esses volumes. Para atingir o objetivo geral a metodologia desse trabalho consiste em primeiramente construir o dominio computacional a partir da geometria do motor fisico, assim como a medicao do diagrama de valvulas do mesmo. Utilizando-se o software GT-Suite, foi possivel desenvolver um modelo a partir dos dados experimentais, capaz de gerar as condicoes iniciais e de contorno, necessarias para a simulacao tridimensional. Na modelagem do sistema e considerado somente um cilindro. Para a simulacao tridimensioanl foi utilizado o programa CONVERGE, sendo a analise tridimensional feita no software Paraview. Na etapa seguinte, com a geometria interna implementada, e gerada a malha e realizados os testes de malha, para em seguida obter os resultados no modelo tridimensional que permitam ser comparados com um modelo zerodimensional desenvolvido no CTM (Centro de Tecnologia da Mobilidade) e com os dados experimentais, validando a metodologia. Os parâmetros analisados para validacao do modelo tridimensional sao a pressao no cilindro, a quantidade de combustivel consumida por ciclo e a quantidade de calor liberado. Os resultados de pressao apresentaram uma boa correlacao entre os modelos e os dados experimentais, depois de feitas algumas correcoes no modelo tridimensional. Alem desses dados, o escoamento da mistura dentro do motor e seu impacto na propagacao da chama foram analisados. Alem da geometria do projeto atual, duas propostas de geometria para a pre-câmara foram simuladas e comparadas com o projeto inicial. Atraves da analise de sua liberacao de calor e da duracao da combustao observa-se que as propostas tiveram um comportamento similar ao projeto inicial