Narzędzia modelowania dla producentów silników wysokoprężnych
Kawitacja, polegająca na powstawaniu i zapadaniu się pęcherzyków gazu wewnątrz komory cylindra, może znacznie skrócić przewidywany okres eksploatacji silnika wysokoprężnego (Diesla). Ogranicza ona również wydajność pracy silnika i powoduje zanieczyszczenie powietrza. Inżynierowie uczestniczący w projekcie PREVERO postawili sobie za cel udoskonalenie silnika wysokoprężnego poprzez ograniczenie kawitacji i emisji szkodliwych zanieczyszczeń. W celu umożliwienia oceny nowych projektów cylindra i materiałów konieczne było opracowanie narzędzia pozwalającego oszacować uszkodzenia spowodowane kawitacją. Zadaniem tym zajęło się laboratorium francuskiego Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire des Ecoulements Géphysiques et Industriels (LEGI). Do określenia zależności między głębokością wżerów a odpowiadającym im obciążeniem hydrodynamicznym posłużono się podejściem empirycznym. Następnie opracowano model erozji uwzględniający współczynnik tworzenia się wżerów, średnią średnicę wżeru oraz średnią amplitudę obciążeń udarowych. Po wprowadzeniu danych pomiarowych z Laboratoire de Thermodynamique et Physico-Chimie Méallurgique (LTPCM) model ten oblicza charakterystyczny czas pokrycia całej narażonej powierzchni przez nie zachodzące na siebie wżery, a także charakterystyczną długość spodniej, utwardzonej warstwy. Charakterystyczna długość i czas zostają powiązane ze współczynnikiem, dając w rezultacie tempo erozji, oznaczane wskaźnikiem MDPR (Mean Depth of Penetration Rate - wskaźnik średniej głębokości penetracji). Czas inkubacji można także ekstrapolować z czasu charakterystycznego po dostosowaniu do amplitudy obciążenia. Stosując ten model w ramach projektu PREVERO wykazano zgodność z laboratoryjnymi pomiarami rzeczywistego ubytku masy. Model będzie nieocenionym narzędziem dla inżynierów, pozwalającym określić skuteczność nowych prototypów silników pod względem redukcji kawitacji.
