Swirl y combustión HCCI Entorno gráfico del programa

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Anexo II. ENTORNO GRÁFICO DEL PROGRAMA.

Con el fin de hacer el programa más manejable y operativo se ha optado por realizar

una guide. Esto consiste en transformar el programa de un código lineal a un entorno gráfico,

el cual permite la introducción de los parámetros de funcionamiento deseados de forma

directa en la ventana destinada a tal efecto, no siendo necesario de esta forma tener que buscar

la línea de código en la que se encuentra. Una vez introducidos, el programa ya tiene los

parámetros necesarios para su funcionamiento y evoluciona de la misma forma que en el

entorno lineal exponiéndose los resultados en sus respectivas ventanas de resultados gráficos.

El entorno gráfico comienza con la siguiente pantalla de bienvenida, en la cual se nos

avanza el contenido del mismo mediante el título así como nos servimos de una imagen del

motor para establecer el fondo.

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Fig. 4.10

La siguiente pantalla es la destinada a la introducción de los parámetros de

funcionamiento. Estos son velocidad de giro (N), diámetro del bowl (d_cup), relación de

compresión (r_c), altura de espacio muerto (S_0) y profundidad máxima del bowl (h_m).

Junto a cada casilla también se indica el margen admisible para el parámetro correspondiente,

de manera que si introducimos un valor del parámetro fuera del intervalo se abre otra ventana

en la que se da fe de este hecho.

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Fig. 4.11

Con respecto a la velocidad de giro hemos considerado un margen de utilización que va

desde las 750 rpm a las 3250 rpm, el motivo de la elección ha sido que este estudio se basa en

las velocidades más comunes de giro del motor que en este caso se ha considerado que van

desde las 750 rpm que suele ser una velocidad típica de ralentí a las 3250 rpm velocidad a

partir de la cual se estima que el motor deja de operar en condiciones eficientes.

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De ese modo se ha elegido el margen que se indica para el diámetro del bowl con la

finalidad de considerar valores del mismo que técnicamente se pueda ejecutar en la realidad

así como escoger un intervalo en el cual variaciones del parámetro conlleven variaciones

apreciables en las magnitudes de salida.

En cuanto a la relación de compresión el programa permite que se introduzcan valores

de este parámetro contenidos en el rango de funcionamiento para el que el motor se ha

diseñado.

La última opción a considerar consiste en la profundidad máxima del bowl, que no es

otra cosa que la máxima altura que puede adquirir éste de manera que no se traspase por

completo el pistón. Esta opción se introduce debido a que como hemos visto con anterioridad

la altura del bowl se determina a partir de su diámetro, la relación de compresión y la altura de

espacio muerto, de manera que al no ser un parámetro a introducir por el usuario a priori no se

puede identificar este hecho. En el caso de que los parámetros anteriores den lugar a una

altura del bowl superior a la profundidad máxima introducida surgiría una ventana que

advierte al usuario.

Una vez ejecutado el programa aparece la siguiente ventana en el cual de todos los

resultados obtenidos podemos elegir la opción que queremos representar gráficamente.

También permite volver a la pantalla de introducción de datos volviéndose a iniciar el

proceso.

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Fig. 4.12

Por último tenemos las ventanas en las que se nos representan los resultados obtenidos.

En ellas podemos observar la evolución de las salidas del programa (temperatura, densidad,

swirl y turbulencia) con el ángulo de giro del cigüeñal, obteniéndose la evolución con el

tiempo sin más que multiplicar por la velocidad angular como hemos comentado con

anterioridad.

A modo de ejemplo tenemos:

Temperatura:

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Fig. 4.13

Densidad:

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Fig. 4.14

Swirl equivalente:

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Fig. 4.15

Swirl en la región 1:

Fig. 4.16

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Swirl en la región 2:

Fig. 4.17

Turbulencia en la región 1:

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Fig. 4.18

Turbulencia en la región 2:

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Fig. 4.19