Imágenes de rayos X de ondas de choque generadas por aerosoles de combustible de alta presión

Área de la Ciencia:

• La dinámica de fluidos es la dinámica de fluidos.
• Ciencias de la combustión Ciencia de la combustión.
• Ciencia de los materiales Ciencia de los materiales.

Sus antecedentes:

• La comprensión de los aerosoles de combustible transitorios es crucial para la eficiencia del motor y las emisiones.
• Los métodos de imagen óptica tienen limitaciones en el análisis de las ondas de choque en los aerosoles de combustible.
• Los sistemas de inyección de alta presión son comunes en los motores modernos.

Objetivo del estudio:

• Para investigar la evolución en el tiempo de los aerosoles de combustible transitorios de un inyector de alta presión.
• Para capturar y analizar la propagación de ondas de choque inducidas por pulverización.
• Para superar las limitaciones de las imágenes ópticas para el análisis cuantitativo de ondas de choque.

Principales métodos:

• Se utilizó la radiografía sincrotrón con un detector de rayos X rápido.
• Evolución temporal registrada de los aerosoles de combustible utilizando radiografías de microsegundos.
• Se emplearon radiografías monocromáticas para el análisis cuantitativo.

Principales resultados:

• Capturó la propagación de ondas de choque inducidas por pulverización en un medio gaseoso.
• Reveló la compleja hidrodinámica de los aerosoles de combustible transitorios.
• Demostró que los chorros de combustible pueden exceder las velocidades supersónicas, generando ondas de choque gaseosas.

Conclusiones:

• La radiografía sincrotrónica proporciona una poderosa herramienta para analizar los aerosoles de combustible transitorios y las ondas de choque.
• El análisis cuantitativo de ondas de choque es factible con esta técnica.
• Los chorros de combustible supersónicos y las ondas de choque asociadas se producen en condiciones relevantes para el motor.