Resumen
Las aplicaciones de chorros de combustión de combustibles líquidos son los consumidores principales de energía en nuestro sistema
actual de transporte, con un consiguiente impacto en la utilización de recursos energéticos, calentamiento global y emisiones de
contaminantes. La sociedad está empujando hacia la decarbonización del sector de transportes, con combustibles sustitutivos que tienen
menor impacto y permiten un crecimiento neutro en carbono en el corto plazo. La implementación de dichos combustibles en sistemas de
combustión reales necesita de modelos de chorro y combustión avanzados, puesto que sus propiedades físicas y químicas suelen ser
significativamente diferentes de las de los combustibles convencionales de transporte. La interacción de los complejos fenómenos físicos
y químicos, tal como la inyección de combustible líquido a alta presión, atomización, evaporación, mezcla combustible/aire y combustión
todavía no se comprende bien, y juega un papel fundamental en las prestaciones de las plantas propulsivas.
El proyecto CHEST se centra en el desarrollo de un modelo avanzado de combustión y emisiones, así como en su aplicación para
identificar las características físicas y químicas adecuadas de los combustibles líquidos alternativos para futuras plantas motrices de
automoción y aviación. Se dedica esfuerzo a evaluar la intercambiabilidad del combustible y las ganancias finales en emisiones de
contaminantes y de CO2. La mejora de la fidelidad y capacidad predictiva de las herramientas de simulación para combustión de chorros
líquidos es fundamental para conseguir sistemas de transporte más sostenibles y verdes. El trabajo precedente del Insituto CMT Motores
Térmicos de la Universitat Politècnica de València (CMT) ha permitido el desarrollo de modelos avanzados para la prediccción de los
procesos básicos que ocurren en sistemas de combustión en planteamientos RANS y LES. Sin embargo, el esfuerzo computacional
necesario para producir resultados exactos para geometrías reales requiere la transición a High Performance Computing (HPC). Este es
el campo en el que el Centro de SuperComputación de Barcelona (BSC) ha tenido un papel de liderazgo en los años recientes, con el
desarrollo del código HPC multi-propósito Alya.
El proyecto CHEST es un esfuerzo coordinado de las dos instituciones para aprovechar sus sinergias evidentes. CMT definirá las
aplicaciones objetivo, conducirá los experimentos relacionados y las correspondientes simulaciones numéricas, mientras que BSC estará encargado de los desarrollos de modelos y validación en condiciones realísticas. CHEST integra los modelso avanzados
de chorro líquido, combustión y emisiones en el código paralelo multfísica HPC Alya. La herramienta numérica resultanate permitirá
investigaciones más allá del estado del arte en el área de propulsión. En particular, CHEST se centra en simulaciones de alta fidelidad de
plantas propulsivas de transporte, tales como Motores de Combustión Interna Alternativos y Motores Turbina de Gas. Se llevarán a cabo
medidas experimentales detalladas de combustión de chorros líquidos para obtener mayor comprensión en los procesos físicos y
químicos básicos requeridos para los desarrollos del modelo.. Las herramientas generadas en CHEST serán usadas para evaluar el
papel de los combustibles para sistemas de transporte futuros más limpios.
