Methodologys for the simulation of fluid dynamics in an internal combustion engine through SolidWorks

Metodologías para la simulación de la fluidodinámica en un motor de combustión interna mediante SolidWorks

Universidad de La Guajira 2023-06-28

The computational representation of the fluid dynamic effects during the interaction between air as a working fluid and the different geometries that make up the intake and exhaust strokes in an Internal Combustion Engine (ICE) by means of Computational Fluid Dynamics (CFD) simulations using previously unpublished SolidWorks Flow Simulation (SWFS) is reported in this work. For which it was necessary to understand the requirements of the SWFS configuration process, adapt the initial and boundary conditions proposed in bibliographic precedents, and use an ICE geometry housed in a freely accessible geometric database. In the results it was possible to expose the characteristics of the working fluid inside the cylinder for various intake and exhaust valve openings in terms of key variables such as pressure, mass flow and speed fields called Swirl and Tumble; through validation it was possible to show that the proposed methodologies represent the fluid dynamics of air with a high level of convergence according to works reported in the literature.
La representación computacional de los efectos fluidodinámicos durante la interacción entre el aire como fluido de trabajo y las diferentes geometrías que conforman las carreras de admisión y escape en un Motor de Combustión Interna (MCI) mediante simulaciones de Dinámica de Fluidos Computacional (CFD) usando inéditamente SolidWorks Flow Simulation (SWFS) es reportada en este trabajo. Para lo cual se necesitó comprender los requerimientos del proceso de configuración de SWFS, adaptar las condiciones iniciales y de frontera propuestas en antecedentes bibliográficos y usar una geometría del MCI albergada en una base de datos geométrica de acceso libre. En los resultados fue posible exponer las características del fluido de trabajo al interior del cilindro para varias aperturas de válvula de admisión y escape en términos de variables claves como presión, flujo másico y campos de velocidad denominados Swirl y Tumble; mediante la validación fue posible evidenciar que las metodologías propuestas representan la fluidodinámica del aire con un alto nivel de convergencia según trabajos reportados en la literatura.

info:eu-repo/semantics/article; info:eu-repo/semantics/publishedVersion; Artículo revisado por pares

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Derechos de autor 2023 Ivan Luis Calderón Gutiérrez, Leonardo Redondo Guerra, Robert Macías Naranjo, Fainer Cerpa Olivera, Gail Gutiérrez Ramirez
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