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CONEM 2018
X Congresso Nacional de Engenharia Mecânica
Análise Numérica do Escoamento em Condutos de Admissão na Presença de Caixas Ressonantes
Submission Author:
Felipe Venancio Mitkiewicz Silva , MG
Co-Authors:
Felipe Venancio Mitkiewicz Silva, Pedro de Carvalho Avelar, Rafael Siqueira Mazzaro, Sergio Hanriot
Presenter: Felipe Venancio Mitkiewicz Silva
doi://10.26678/ABCM.CONEM2018.CON18-1113
Abstract
A vazão de ar admitida nos cilindros de um motor a combustão interna de quatro tempos é afetada pelos movimentos alternados das válvulas de admissão, do pistão e pela diferença de pressão existente entre a atmosfera e o interior do cilindro. As ondas de pressão geradas pelo movimento das válvulas e do pistão se propagam ao longo do conduto de admissão de ar do motor e podem aumentar ou reduzir a quantidade de ar admitida nos cilindros, dependendo da forma como elas são tratadas. Para aumentar a quantidade de ar nos cilindros e diminuir o ruído sonoro nos condutos de admissão, são utilizados elementos absorvedores e refletores dessas ondas, tais como ressonadores de Helmholtz e caixas ressonantes (também chamadas de plenums). O presente estudo tem por objetivo avaliar numericamente o escoamento de ar em conduto de admissão na presença de caixas ressonantes e compará-los com valores experimentais. O estudo numérico foi realizado utilizando um software baseado no Método das Características que, considerando o escoamento unidimensional transiente, simula os fenômenos de onda no interior dos condutos. Foram simuladas quatro configurações diferentes, sendo uma sem a adição do plenum e três com plenums de volumes variados (1, 2 e 4 litros), posicionados próximos à válvula de admissão. Os resultados apontaram uma convergência comportamental entre as curvas experimental e numérica. Com isso, o modelo numérico proposto foi validado. Posteriormente, foi simulado um sistema de admissão com um plenum de 8 litros, com o intuito de verificar a repetibilidade do padrão observado. Os resultados reforçaram a validação do método numérico realizado neste estudo.
Keywords
Motores a Combustão Interna, Condutos de Admissão, Plenum
