Diseño y validación de un método para la predicción de la autodetonación en motores turboalimentados con combustibles gaseosos de índice de metano variable

Abstract

En ciertas regiones, diferentes factores como el conflicto armado o la topografía generan dificultades para el ingreso de personal técnico a zonas remotas, lo cual hace prácticamente imposible la interconexión eléctrica a través de torres de transmisión de energía, por lo que se presenta la oportunidad de utilizar pequeñas centrales de generación para pueblos utilizando motores de combustión interna acoplado a un generador. En cada uno de estos sitios se tendrían plantas de generación de biogás producto de aguas residuales, pozos de gas natural sin tratamiento (sin refinación) o gasificadores adaptados para trabajar con las materias primas disponibles en dichas regiones. Como la fuente del combustible gaseosos varía, según la calidad, disponibilidad y condiciones ambientales, se obtendría combustibles gaseosos con diferente composición (Número de Metano), por lo que es necesario plantear un método para predecir el comportamiento termodinámico del motor para un combustible específico y en base a esto proyectar su desempeño y los ajustes necesarios posibilitar el uso de dicho combustible. En la presente tesis se desarrollo un modelo termodinámico de predicción para la autodetonación en motores turboalimentados y de encendido provocado, operados con diferentes combustibles gaseosos de numero de metano variable que tuvieran el potencial de ser utilizados en motores de combustión interna que estén trabajando actualmente con gas natural, proyectando así su operación con gases de diferente numero de metano, inclusive con gas de síntesis o biogás. Para el desarrollo del modelo de predicción, se modelo las diferentes etapas del motor, con el fin de describir el comportamiento de la mezcla aire combustible en funciones de las variables externas tales como la temperatura ambiental, presión ambiental, eficiencias y parámetros geométricos del motor, por lo cual el procedimiento de predicción