Análisis del comportamiento acústico y optimización del material del escape de automóviles livianos equipados con turbo compresor mediante herramientas de dinámica de fluidos computacionales.

Abstract

En el presente proyecto de investigación se desarrolló en un pre-silenciador y silenciador del vehículo Zotye T600 ensamblado por CIAUTO en la ciudad de Ambato, un análisis de mecánica computacional de fluidos y acústico mediante ingeniería asistida por ordenador con el software ANSYS CFX y ANSYS ACT respectivamente. En primer lugar, se generó la geometría por medio de levantamiento de planos y escaneo 3D con la ayuda del software CAD SpaiceClaim. Los parámetros de entrada  para las simulaciones tales como velocidad, temperatura y velocidad de giro del motor corresponden a valores  recolectados  mediante instrumentos de medición adecuados, en las versiones 1,5T y 2,0T del vehículo. En segundo lugar, se realizó la simulación CFD en ANSYS CFX puesto que es el solver de ANSYS más completo en transferencia de calor en interfaz fluido-sólido para analizar, de acuerdo a los resultados obtenidos en el silenciador se plantearon varias alternativas de diseño las mismas que fueron evaluadas en su funcionamiento y seleccionadas 2 de ellas, comparadas con el original por medio de CFD y la gráfica de pérdida de transmisión, determinando de esta manera las ventajas y desventajas de las alternativas. Se observó en la simulación acústica con respecto a la gráfica de pérdida de transmisión que no existe una diferencia significativa entre el diseño original y las alternativas, como consecuencia de esto se concluyó que las alternativas producen un beneficio sin un aumento significativo del ruido producto de la combustión del motor. Cabe recalcar que la generación y evaluación de alternativas mediante software CAE no reemplazan las pruebas experimentales las cuales deben realizarse, sin embargo, ayuda a la simplificación del proceso de prototipado.