Generazione semi automatica di una mesh full cycle per un motore diesel monocilindrico ad accesso ottico in OpenFOAM = Semi-automatic generation of a full cycle mesh for an optical single cylinder diesel engine in OpenFOAM

Al giorno d’oggi la riduzione delle emissioni di inquinanti e dei gas serra guida lo sviluppo di nuove soluzioni per i motori a combustione interna. I motori diesel sono una delle tante soluzioni che possono garantire, almeno nell’immediato, un futuro sostenibile se correttamente sviluppati ed utilizzati. La simulazione fluidodinamica (CFD) diventa, in questo panorama, uno strumento fondamentale per studiare tutti i fenomeni all’interno del cilindro che influenzano le emissioni di inquinanti e la produzione di CO2. In questo studio è stata svolta un’ampia indagine sulla procedura per la generazione della mesh per simulazioni full-cycle attraverso l’utilizzo del software open source OpenFOAM e con il supporto della Lib-ICE, una libreria di modelli e solutori per la simulazione di motori a combustione interna, sviluppata dal ICEGroup del Politecnico di Milano. L’obiettivo del lavoro è di porre le basi per l’utilizzo di OpenFOAM al fine di simulare l’iniezione e la combustione dell’idrogeno. La mesh che è stata generata rappresenta il primo passo per eseguire una simulazione cold flow allo scopo di validare il campo di moto che si sviluppa durante la fase di aspirazione e durante la compressione, prima dell’iniezione. La qualità della mesh e la sua ottimizzazione garantiscono il migliore compromesso tra il peso computazionale per la soluzione della simulazione e l’accuratezza di quest’ultima. Nello specifico, la mesh è stata sviluppa per ridurre al minimo il costo computazionale delle simulazioni senza intaccare la qualità dei risultati. Il lavoro qui riportato ripercorre dettagliatamente tutti i passaggi necessari della procedura semi-automatica della Lib-ICE, ponendo particolare attenzione ai problemi emersi e alla loro risoluzione. La mesh riproduce un motore diesel monocilindrico con accesso ottico del Sandia National Laboratories per il quale è presente un vasto database di risultati sperimentali.