| Revista: | Ingeniería. investigación y tecnología |
| Base de datos: | PERIÓDICA |
| Número de sistema: | 000452455 |
| ISSN: | 1405-7743 |
| Autores: | Manrique Negrin, David Azael1 Zacarías Santiago, Alejandro1 Guarneros García, Orlando2 Rubio Avila, José de Jesús1 Pacheco Martínez, Jaime1 Flores Vasconcelos, Alicia3 |
| Instituciones: | 1Instituto Politécnico Nacional, Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica, Azcapotzalco, Ciudad de México. México 2Universidad Autónoma de San Luis Potosí, Departamento de Ingeniería, San Luis Potosí. México 3Instituto Politécnico Nacional, Escuela Superior de Contaduría y Administración, Ciudad de México. México |
| Año: | 2022 |
| Periodo: | Jul-Sep |
| Volumen: | 23 |
| Número: | 3 |
| País: | México |
| Idioma: | Inglés |
| Tipo de documento: | Artículo |
| Enfoque: | Aplicado, descriptivo |
| Resumen en español | En el presente trabajo se muestra la evaluación del desempeño de un motor neumático de baja capacidad, mediante modelado y simulación con el fin de identificar la factibilidad de su aplicación en vehículos comerciales de baja capacidad y distancias cortas. La principal contribución en este trabajo para el modelado del motor neumático, es que se ha utilizado un enfoque integral que incluye la tubería de suministro de aire comprimido, la cámara de expansión y compresión del cilindro, así como las válvulas de admisión y escape. El sistema de suministro de aire comprimido se modela utilizando modelos de flujo de fluido compresible. El flujo de fluido se considera adiabático representado por el modelo conocido como flujo de Fanno (o no isentrópico) y se supone que está en un estado estacionario. El flujo en las válvulas de apertura y escape se evalúa como fluido adiabático e isentrópico, utilizando un modelo de fluido compresible divergente-convergente. Los resultados de la simulación muestran que la presión de alimentación y el diámetro de la tubería tienen una gran influencia en la potencia del motor. Además, se ha descubierto que la relación de compresión tiene una gran influencia en la eficiencia general del sistema. Por otro lado, las simulaciones muestran que la presión inicial del pistón no tiene una gran influencia en los indicadores de rendimiento, como la potencia o la eficiencia. Sin embargo, a partir de los resultados encontrados en este trabajo, se puede apreciar que el modelo y todos los resultados obtenidos se pueden utilizar para diseñar y generar un modelo de optimización que describe un motor neumático propuesto para vehículos comerciales de baja capacidad y distancias cortas |
| Resumen en inglés | In the present work, the performance evaluation of a low capacity pneumatic engine is shown, through modeling and simulation in order to identify the feasibility of its application in commercial vehicles for short distances. For the modeling of the pneumatic engine, the main contribution in this work is that a comprehensive approach has been used including the compressed air supply pipe, the cylinder compression-expansion chamber, and the intake and exhaust valves. The compressed air supply system is modeled using compressible fluid flow models. The fluid flow is considered adiabatic represented by the model known as Fanno flow (or non-isentropic) and it is assumed to be in a steady state. The flow in the opening and exhaust valves are evaluated as adiabatic and isentropic fluid, using a divergent-convergent compressible fluid model. The simulation results show that the feeding pressure and the pipe diameter have a great influence on the motor power. Also, the compression ratio has been found to have strong influence on the overall system efficiency. On the other hand, the simulations show that the initial pressure of the piston does not have a great influence on performance indicators, such as power or efficiency. However, from the results found in this work, it can be seen that the model and all the obtained results can be used to design and generate an optimization model that describes a pneumatic engine proposed for commercial vehicles of low capacity and short distances |
| Disciplinas: | Ingeniería |
| Palabras clave: | Ingeniería mecánica, Motor neumático, Enfoque integrado, Simulación numérica, Flujo de fluido compresible, Flujo de Fanno, Vehículos comerciales |
| Keyword: | Mechanical engineering, Pneumatic engine, Integrated approach, Numerical simulation, Compressible fluid flow, Fanno flow, Commercial vehicles |
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