Motores de combustión interna más modernos
Conforme a las tecnologías existentes, una forma eficaz de lograr las importantes reducciones prescritas por la ley en materia de las emisiones del óxido de nitrógeno (NOx) procedentes de los motores de combustión interna es la calibración de los sistemas de postratamiento de los gases de escape. Para ello, se desarrolló un modelo de ingeniería para la transferencia de calor turbulento y de masa para dar cuenta de todos los efectos físicos importantes que se producen en los motores de los turismos y vehículos comerciales. Sobre la base de estudios numéricos detallados del flujo y la estructura de las turbulencias, el modelo desarrollado en el proyecto MINNOX fue lo suficientemente sencillo como para ser implementado en códigos de dinámica de fluidos computacional. Un aspecto importante fue que la impresión térmica sobre la capa viscosa próxima a la pared que limita el flujo se integró para llevar a cabo simulaciones de motores de combustión interna y para otras aplicaciones industriales similares. El nuevo modelo desarrollado fue verificado para lograr configuraciones de flujo ideales mediante la comparación de predicciones numéricas y datos experimentales de referencia proporcionados por los socios del proyecto en el King's Collegue de Londres. Estas investigaciones experimentales se llevaron a cabo con el objetivo de mejorar los conocimientos que existen actualmente sobre los flujos pulsatorios y para proporcionar directrices de diseño precisas para intercambiadores térmicos más eficaces. Se investigaron los efectos de las frecuencias y amplitudes de las pulsaciones de flujo impuestas, así como las del número de Reynolds en cantidades medidas mediante un dispositivo experimental específico. Fue posible introducir perturbaciones de velocidad periódicas en el flujo de fluidos en un dispositivo de visualización de flujo de cortocircuito mediante una válvula rotatoria movida por un motor eléctrico de velocidad variable. A pesar de que está diseñado y fabricado para medir en concreto la transferencia térmica y los flujos de fluidos inestables, está previsto que ofrezca datos experimentales fiables que permitan perfeccionar la modelación de turbulencias. Los estudios sobre el uso potencial de las pulsaciones de flujo como medio para mejorar la transferencia térmica, dando lugar a ahorros energéticos importantes, podrían ampliarse todavía más para cubrir otras aplicaciones de ingeniería.
