Modelización fluidodinámica de conductos microdimensionales de alta rugosidad y geometría variable. Aplicación a sistemas de frenado en automoción
- Autores: Jose Ramon Valdes Soto
- Directores de la Tesis: Salvador Izquierdo Estallo (dir. tes.), José Luis Pelegay Quintana (dir. tes.)
- Lectura: En la Universidad de Zaragoza ( España ) en 2012
- Idioma: español
- Tribunal Calificador de la Tesis: Manuel Doblaré Castellano (presid.), Jorge Aísa Arenaz (secret.), José Manuel Rodríguez Fortún (voc.), Francisco de Asis García Benitez (voc.), José Benito Sierra Pallares (voc.)
- Materias:
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- Resumen
La motivación inicial de esta tesis surge de un requerimiento tecnológico complejo de carácter industrial, específicamente para el sector de automoción, con el objetivo genérico de incluir modelizaciones y simulaciones precisas de complejos fenómenos microfluídicos y de interacción entre fluidos y estructuras elásticas, en modelos parametrizables de alta eficiencia de componentes reales, de sistemas mutifísicos y de vehículo completo, con capacidades incluso, de aplicación en tiempo real. La realización de este objetivo industrial exige la consecución inicial de una serie de objetivos científicos y de carácter metodológico que se exponen a continuación. Objetivos científicos: -Desarrollo de expresiones analíticas y de modelos paramétricos para la determinación de la resistencia hidráulica asociada a pérdidas viscosas en microconductos con superficies de elevada rugosidad.
-Desarrollo de expresiones analíticas y de modelos paramétricos para la determinación de la resistencia hidráulica asociada a la presencia de partículas contaminantes de variada geometría en microconductos hidráulicos.
-Desarrollo de expresiones analíticas y de modelos paramétricos de caracterización de la resistencia hidráulica asociada a pérdidas singulares en microconductos de geometría variable en su diseño y funcionamiento.
Objetivos metodológicos: -Desarrollo de aproximaciones sistemáticas para integrar las expresiones y modelos de resistencia hidráulica de microconductos rugosos en modelos de parámetros concentrados de componentes y sistemas hidráulicos.
-Desarrollo de aproximaciones sistemáticas para calcular, a partir de las funciones resistencia hidráulica asociadas a pérdidas singulares, el valor de caudales, distribuciones de presión y fuerzas de flujo en componentes hidráulicos con microconductos de geometría variable.
Objetivos tecnológicos de aplicabilidad industrial: -Obtención de modelos parametrizados/herramientas de diseño de cilindros maestros de freno de automóvil que permitan predecir y analizar las fugas causadas por la elevadas rugosidades superficiales en los contactos de sus juntas de sellado. Dichos modelos deben ser integrables en modelos globales de sistemas multifísicos y vehiculares completos.
-Obtención de modelos parametrizados/herramientas de diseño de cilindros maestros de freno que permitan predecir y analizar la influencia de fugas causadas por partículas contaminantes en la funcionalidad de las juntas de sellado y del sistema hidráulico de frenado en general. Al igual que los anteriores, dichos modelos deben ser integrables en modelos globales de sistemas multifísicos y vehiculares completos.
-Obtención de modelos paramétricos/herramientas de diseño para la predicción de caudales y fuerzas de flujo en válvulas hidráulicas de ABS con conductos microdimensionales, integrables como bloques básicos en modelos de parámetros concentrados de unidades de control y vehiculares completos, capaces de reproducir su comportamiento dinámico en tiempo real. -Integración eficiente del conjunto de los modelos de parámetros concentrados de componentes desarrollados, en modelos generales de las unidades de control, del sistema de freno e incluso del vehículo global, con capacidades de simulación en tiempo real, para poder realizar el diseño y las verificaciones imprescindibles de los algoritmos de seguridad y control mediante técnicas hardware y software-in-the-loop y analizar el comportamiento global del vehículo.
