Instalación experimental para la investigación de motores de combustión interna con hidrógeno

Abstract

El desarrollo de motores de combustión interna (MCI) más eficientes, alimentados con combustibles potencialmente limpios como el hidrógeno, se presenta como una posible solución a las problemáticas ocasionadas por las emisiones de gases contaminantes y de efecto invernadero generadas por las unidades de potencia convencionales. Sin embargo, para optimizar el diseño de los motores, es necesario profundizar los conocimientos sobre los procesos de transferencia de calor, combustión y turbulencia involucrados en la propagación de llamas premezcladas de aire/hidrógeno. El uso de este último habilita el funcionamiento del MCI con mezcla pobres, esto habilita modificaciones que permitirían mejorar la eficiencia del sistema e inhibir la producción de los distintos óxidos de nitrógeno, debido a la baja temperatura de combustión. En este trabajo se presenta la metodología experimental utilizada para investigar los procesos de flujo y transferencia de calor en un MCI alimentado con hidrógeno. Dicha experimentación, a su vez, busca ser utilizada para desarrollar y validar modelos de mecánica de fluidos computacional que permitan dar cuenta de los sendos fenómenos que ocurren en simultáneo en la cámara de combustión. Se detallan los aspectos operativos de la instalación, el sistema de control, la instrumentación y el método experimental. Finalmente se muestran resultados del relevamiento de la geometría interna del motor, la flujometría de la admisión y curvas preliminares de presión en el circuito admisión y la cámara de combustión.