FIRE®: un software avanzato di simulazione del motore
Nel settore automobilistico, l'Europa deve fronteggiare la forte concorrenza statunitense e giapponese. Alla luce della sempre maggiore evidenza del cambio climatico, le prestazioni ambientali delle vetture hanno assunto una nuova importanza. Il programma Energy, Environment and Sustainable Development ha appoggiato gli sforzi del consorzio del progetto MINKNOCK per ridurre la detonazione dei motori e rendere così il parco automobilistico europeo più efficiente dal punto di vista energetico. La modellizzazione può aiutarci a migliorare sensibilmente le nostre conoscenze dei complessi fenomeni termodinamici che avvengono all'interno di un motore a combustione. AVL, leader mondiale della fluidodinamica computazionale tridimensionale (3-D CFD), è stato uno dei principali membri del consorzio MINKNOCK. AVL possiede un sofisticato pacchetto di simulazione 3-D CFD, FIRE®, particolarmente adatto a varie applicazioni nel campo dei motori. L'elemento centrale è costituito dalle Semi IMplicit Pressure Linked Equations (SIMPLE), risolte usando tecniche matematiche avanzate. La capacità di trattare topologie variabili permette di simulare con efficacia gli effetti della geometria d'iniezione di combustibile, camera di combustione, gas di scarico, ecc. Nel corso del progetto MINKNOCK, AVL ha aggiornato FIRE® con nuovi sottomodelli che prevedono con più accuratezza l'insorgere della detonazione del motore. In particolare è stato sviluppato un POSM (Phase Optimised Skeleton Mechanism) per la reazione dell'n-eptano con l'iso-ottano, accoppiato poi a un t-PDF (Transported Probability Density Function). La nuova versione di FIRE® si è dimostrata estremamente utile nei tentativi del consorzio MINKNOCK di capire come eliminare le detonazioni in fase di progettazione dei moderni motori.