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Título: 3D CFD Simulation of a Cold Flow Four-Stroke Opposed Piston Engine
Autor: Gonçalves, Robert Silva
Orientador: Brojo, Francisco Miguel Ribeiro Proença
Palavras-chave: Admission
Cfd
Exhaust
Fluent
Internal Combustion Engine
Opposed Piston
Data de Defesa: 11-Nov-2014
Resumo: A CFD simulation of a four-stroke opposed piston engine has been performed. It is intended to evaluate the overall behavior and properties of in-cylinder flow, in a way that its use comercialy can be achieved. Due to the inherent characteristics of an opposed piston engine, it is necessary to dimension the model, using as reference the Jumo 205E engine: both valves, as well as the combustion chamber and both exhaust and admission ports. A combustion chamber adjacent to the cylinder zone is placed in order to fit both valves. The commercial software Fluent 14.0 is used to perform the numerical calculations. Due to the complexity of this study, mostly because of the existence of moving parts, the use o dynamic meshing is necessary. The viscous model is Standard K-E; the port entry and exit are defined as pressure-inlet and pressureoutlet, respectively. PISO and PRESTO! are the chosen methods for pressure-velocity coupling and pressure space discretization, respectively. The final results obtained were far from the expected, mainly due to the inadequate behavior and properties of the fluid within the cylinder and ports.
É realizada uma simulação em CFD de um motor de pistão oposto a funcionar num ciclo de quatro tempos. Pretende-se avaliar o comportamento e as propriedades do escoamento dentro do cilindro, de forma a viabilizar o seu uso a nível comercial. Devido às características inerentes de um motor de pistão oposto, torna-se assim necessário dimensionar o modelo, tendo como referência o motor Jumo 205E: ambas as válvulas, bem como a câmara de combustão e as portas de escape e admissão. Uma câmara de combustão adjacente à zona do cilindro é criada de modo a poder colocar as válvulas. O software comercial Fluent 14.0 é escolhido para realizar os cálculos numéricos. Dada a complexidade do estudo, maioritariamente devido às partes móveis existentes, o uso da malha dinâmica é necessária. O modelo Standard K-E é o escolhido para o modelo da viscosidade; as portas de entrada e saída de ar são definidas como pressureinlet e pressure-outlet, respetivamente. PISO e PRESTO! são os métodos de cálculo usados para o acoplamento pressão-velocidade e discretização pressão, respetivamente. Os resultados obtidos não foram os esperados, dado o comportamento e propriedades inadequados do fluido no cilindro e portas.
URI: http://hdl.handle.net/10400.6/4931
Designação: Mestrado Integrado em Engenharia Aeronáutica
Aparece nas colecções:FE - DCA | Dissertações de Mestrado e Teses de Doutoramento

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