Gruppo E1

L'analisi delle penetrazioni del gruppo E è risultata più difficoltosa di quella del gruppo D.

Con riferimento alla Figura 5.1 si nota la differenza di spray targeting dei due gruppi, in cui il gruppo E ha un pattern di foratura a sei fori molto "chiuso" in cui i getti risultano molto vicini l'uno con l'altro.

Una conseguenza diretta di questa situazione è l'aumento dell'interazione aerodinamica tra getti vicini durante lo sviluppo dello spray.

Questo va a modificare in modo importante le caratteristiche di esso (fenomeno amplificato dalla maggior portata statica) e può condurre ad un collasso di questi due getti che quindi diventano non identificabili.

Questo rappresenta una fonte importante di rumore (o in altre parole un fattore nascosto) che potrebbe cambiare in modo rilevante le funzioni di trasferimento e quindi sviare la valutazione della significatività e l'importanza dei fattori.

Per questo motivo la misura non sarà utilizzata quando questo fenomeno verrà accertato durante il post process e la preparazione dei dati.

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Per il sottogruppo E1 la misurazione delle penetrazioni per le cinque configurazioni è riportata in Figura 6.33.

La misurazione delle penetrazioni è risultata spesso difficoltosa per il getto 1 in quanto, per alcune configurazioni, la penetrazione di questo getto era talmente lunga da fuoriuscire dal campo visivo del sistema di acquisizione dell'immagine e quindi non è stato possibile identificarne il valore.

Con riferimento alla Figura 6.34 si nota che soltanto nella configurazione E1.4, grazie al valore di penetrazione minore rispetto alle altre configurazioni, è stato possibile ricavare la lunghezza del getto 1.

Figura 6.34: JWP in funzione dei singoli getti e delle configurazioni (gruppo E1)

Da come si può vedere la bassa penetrazione della configurazione E1.4 permette di misurare la lunghezza del getto 1 ma in contemporanea rende più incerta la visualizzazione degli altri getti che risultano più compatti e quindi di difficile identificazione.

Ne risulta quindi che i getti 4 e 5 non sono attendibili e pertanto vengono omessi così come il getto 5 della configurazione E1.5.

Per ovviare a questi problemi sono state ripetute le analisi delle penetrazioni ma misurandole ad un delay minore di 1,3 ms.

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In questa maniera andiamo ad analizzare i getti in un momento in cui non sono ancora completamente sviluppati e quindi in cui la loro lunghezza è minore.

Oltre che a riuscire a misurare la lunghezza del getto 1 si riscontrano dei benefici anche sulla visualizzazione degli altri getti mancanti (Figura 6.35).

L'intera analisi delle penetrazioni del gruppo E1 sarà effettuata quindi ad entrambi i delay in modo da ricavarci due funzioni di trasferimento che ci permetteranno di rendere più preciso lo studio.

Figura 6.35: JWP in funzione dei singoli getti e delle configurazioni (gruppo E1; 1,3ms)

Questa configurazione mette in rilievo la differenza di lunghezza che può esistere tra getti dello stesso iniettore e enfatizza la necessità di applicare un criterio di normalizzazione per consentire l'accorpamento dei dati.

Come è stato fatto per il gruppo D si studiano le varianze delle penetrazioni stratificandole per getti, in modo da verificare se sia possibile effettuare una normalizzazione degli stessi.

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Figura 6.36: Analisi delle varianze di ogni getto per le configurazioni (1,8ms)

Figura 6.37: Analisi delle varianze di ogni getto per le configurazioni (1,3ms)

In entrambi i casi le varianze dei singoli getti risultano confrontabili pertanto si procede con la normalizzazione dei getti, applicando lo stesso metodo descritto per il gruppo D.

La varianza del getto 1 a 1,8 ms della Figura 6.36 risulta diversa dalle altre come estensione, ma questo è dovuto ai pochi valori su cui è stata analizzata (di fatto solo la configurazione E1.4).

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Figura 6.38: JWP_n in funzione dei singoli getti e delle configurazioni (200 bar)

Figura 6.39: JWP_n in funzione dei singoli getti e delle configurazioni (200 bar)

Come si può vedere nonostante le misure delle penetrazioni siano state effettuate con due delay diversi e quindi in due stadi di sviluppo dello spray diversi, il valore dei getti normalizzati è molto simile tra i due casi per tutte le configurazioni, segno della bontà della nostra procedura di normalizzazione.

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Tabella 6.6: Regressione della JWP_n (gruppo E1 a 200 bar)

I due risultati sono molto simili tra loro, sia come parametri che vi compaiono che come andamenti e valori degli stessi, pertanto si è deciso di utilizzare nello studio la regressione a 1,8 ms poiché presenta un R-square leggermente maggiore.

Figura 6.40: Diagramma di Pareto della JWP_n (gruppo E1 a 200 bar)

Il CF è il parametro che influenza maggiormente la penetrazione con un peso complessivo del 55%.

La penetrazione tende a diminuire all'aumentare del CF rispetto al quale presenta un andamento parabolico con concavità rivolta verso il basso.

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%HG e H hanno entrambi un contributo negativo, anche se di peso minore rispetto al CF. Lo studio della variazione della penetrazione con i parametri partecipanti alla funzione di trasferimento è riportato nel seguito.

La Figura 6.41 mostra l'andamento parabolico della penetrazione con il CF mentre la Figura 6.42 integra lo studio della precedente mostrando i contributi del %HG e del CF (lineare).

Figura 6.41: Analisi JWP vs CF (gruppo E1 a 200 bar)

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Figura 6.43: Analisi JWP vs %HG (gruppo E1 a 200 bar)

Figura 6.44: Analisi JWP vs H (gruppo E1 a 200 bar)

Dalla Figura 6.44 si nota che tra la penetrazione e l'H c'è una correlazione lieve con un trend leggermente negativo.

Le conclusioni che possiamo trarre dall'analisi delle penetrazioni del gruppo E1 sono quindi le seguenti:

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1. La penetrazione diminuisce all'aumentare del CF; 2. La penetrazione diminuisce all'aumentare del %HG; 3. Il CF ha un effetto quadratico rispetto alla penetrazione; 4. La penetrazione diminuisce all'aumentare di H.

L'andamento della penetrazione con il CF è lo stesso del gruppo D2 con cui condivide la portata statica alta.

L'hydrogrinding sembra avere un effetto positivo sulla diminuzione della penetrazione con un contributo minore rispetto al CF (16% contro 55%).