Preliminary study on the performance of biomorphic silicon carbide as substrate for diesel particulate filters

This paper presents the results of a preliminary experimental study to assess the performance of biomorphic silicon carbide when used for the abatement of soot particles in the exhaust of Diesel engines. Given its optimal thermal and mechanical properties, silicon carbide is one of the most popular substrates in commercial diesel particulate filters. Biomorphic silicon carbide is known for having, besides, a hierarchical porous microstructure and the possibility of tailoring that microstructure through the selection of a suitable wood precursor. An experimental rig was designed and built to be integrated within an engine test bench that allowed to characterizing small lab-scale biomorphic silicon carbide filter samples. A particle counter was used to measure the particles distribution before and after the samples, while a differential pressure sensor was used to measure their pressure drop during the soot loading process. The experimental campaign yielded promising results: for the flow rate conditions that the measuring devices imposed (1 litre per minute; space velocity = 42,000 L/h), the samples showed initial efficiencies above 80%, pressure drops below 20 mbar, and a low increase in the pressure drop with the soot load which allows to reach almost 100% efficiency with an increase in pressure drop lower than 15%, when the soot load is still less than 0.01 g/L. It shows the potential of this material and the interest for advancing in more complex diesel particle filter designs based on the results of this workMinisterio de Economía y Competitividad (España) MAT2013-41233-R DPI2013-46485-C3-3-RFondos FEDER MAT2013-41233-R DPI2013-46485-C3-3-RUniversidad de Sevilla VI Plan Propio I.3B - C.I. 24/05/2017 MAT2016-76526-

Mechanical analysis of Genoa 03 stirling engine

Due to the new technologies development based on renewable sources of energy, in recent years Stirling engines have become very important in the energetic sector. Many of them do not allow the use of fluid lubricants and, thus, the effect of friction losses is important. For this purpose, a mathematical model has been developed based on the force balance in the crankshaft using the pressure distribution in the cylinders. The aim of this work is to characterize the mechanical losses in a Genoa 03 Stirling engine using a numerical model and experimentally via the drag method. The results of this model have been compared with those obtained experimentally on Genoa 03 Stirling engine. In the experimental results, a proportional increase in friction torque due to the average pressure and the speed of the crankshaft is observed. The first of these is caused by an increase of dry friction forces and the second, by the viscous friction between the working fluid and the inner walls of the engine. Also in this paper, irreversible processes in a beta type Stirling engine have been investigated in order to highlight the impact of losses on mechanical power and its performance. This article develops the first study of the mechanical losses of Genoa 03 experimental Stirling engine, which has an output power of 3 kW. Although the model response follows the same trends as the experiments, those simplifications provide errors which become more significant as the engine speed increases.Ministerio de Economía y Competitividad ENE2013-43465-

Estudio del flujo meridional en turbomáquinas axiales

En este trabajo se presenta un estudio numérico del flujo meridional en turbomáquinas axiales. Para ello se ha implementado un código numérico que resuelve el flujo meridional tanto a partir de las ecuaciones de equilibrio radial simplificado, como mediante las ecuaciones completas que modelan el flujo meridional, usando la función de corriente, mediante la teoría clásica del disco actuador. El trabajo ha partido del estudio para flujo incompresible, siendo validado para las configuraciones encontradas en bibliografía y se ha implementado una aplicación informática genérica para la resolución del problema de análisis directo así como para el problema inverso (en el caso de imponer una ley torsional genérica). Asimismo se ha extendido el análisis de cascadas aisladas de estator y rotor a escalonamientos y turbomáquinas con múltiples escalonamientos. Finalmente tras el proceso de análisis y validación de los métodos implementados se ha pasado a la extensión del análisis a escalonamientos de cascadas en turbomáquinas térmicas. Para ello se ha complementado el método del disco actuador, mediante la inclusión de los términos asociados a densidad variable, tratándolos como términos fuente correctores.In this work a numerical analysis of meridional flow in axial turbomachinery has been performed applying the actuator disk theory. A numerical tool for non compressible flows was implemented based on the actuator disk theory, improving the results from the simple radial equilibrium analysis. Later on the model was also extended to the analysis for compressible flows under the actuator disk theory

Modelo de sobrealimentación para motores de combustión interna alternativos

En este trabajo se muestra un modelo mediante el cual se pretende la caracterización del comportamiento e interacción de un grupo de turbosobrealimentación acoplado a un motor de combustión interna alternativo de cuatro tiempos. El modelo empleado para el grupo de sobrealimentación ha sido desarrollado buscando la compatibilidad del mismo con herramientas numéricas basadas en modelos de acción de ondas para la simulación de flujos en los conductos de admisión y escape, previamente desarrolladas por los autores. El modelo del grupo de sobrealimentación ha mostrado una buena adaptación tanto en las zonas de funcionamiento normal de las turbomáquinas como ante situaciones de bloqueo, inversión de flujo o bombeo, presentes dada la naturaleza oscilante del flujo en las secciones de entrada y salida de las mismas. Tras un proceso de validación del mismo se ha aplicado el código modificado incluyendo el modelo de grupo de sobrealimentación a una serie de configuraciones de MCIA determinadas.In this work a turbocharging system is modeled and integrated within a previously developed numerical tool in order to simulate reciprocating internal combustion engines. The turbocharging model has been tested and applied to a four strokes, four cylinders internal combustion engine model showing the effects of turbocharging in different parameters

Diseño óptimo de un sistema de inyección convencional con bomba rotativa

Además de en las actas del congreso se publicó en: Anales de ingeniería mecánica, 12 (1), 618-624.XIII Congreso Nacional de Ingeniería Mecánica: Terrasa, 1998.El presente artículo se ocupa de la aplicación de un modelo de inyección de bomba rotativa al diseño de la misma. En éste se detalla un modelo del sistema de inyección, el cual se ha formado a partir del modelado de las diferentes cámaras que constituyen el sistema. Una vez validado el modelo, se desarrolló un método de optimización basado en una estructura tipo Newton discreto. El modelo utiliza de forma independiente dos grupos de variables de diseño. En un caso la ley de la leva y en otro parámetros del sistema de inyección. El algoritmo de optimización opera sobre el modelo del sistema de inyección hasta conseguir una ley de inyección prefijada

Análisis de la dinámica de un grupo motobomba diesel: Implicaciones en las causas de rotura

En este artículo se analizan las causas de las averías sistemáticas que se producen en un grupo motobomba. Éstas consisten en la rotura de los rotores de la bomba (6 etapas) por la sección de admisión así como del cierre. El análisis se ha desarrollado en tres etapas: a) desarrollo de un modelo dinámico de torsión, b) desarrollo de un modelo dinámico para identificación de velocidades críticas, c) validación experimental y medida de magnitudes instantáneas. El análisis ha permitido identificar de forma inequívoca la operación de la motobomba muy próxima a una resonancia a torsión del sistema, lo que ha provocado un deterioro prematuro del chavetero así como la abrasión de los rotores.In this paper the causes of a pump-engine systematic failure are analyzed. These consist of the breakage of the rotors of the pump (6 stages) by the admission section as well as of the closing. The analysis has been developed in three steps: a) development of a torsion dynamic model b) development of a dynamic model in order to identify the critics speeds, c) experimental validation and measure of instantaneous parameters. The analysis has allowed identifying the operation of the pump-motor system closely to a torsion resonance, which has caused a premature deterioration of the keyway, as well as the abrasion of the rotors

Software educacional para la simulación de motores de combustión interna alternativos

XVIII Congreso Universitario de Innovación Educativa en las Enseñanzas Técnicas. Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales y de Telecomunicación. Universidad de Cantabria. Santander, 6 a 9 de julio de 2010Se describe una herramienta virtual que permite la simulación detallada del funcionamiento de un motor diesel, así como un análisis paramétrico y de sensibilidad de estos motores. Ello es debido a la continua necesidad para un ingeniero de entender y aplicar modelos matemáticos en la simulación de motores. La herramienta se ha desarrollado en lenguaje MATLAB y el empleo de la herramienta puede ayudar a realizar simulaciones en lugar de ensayos difíciles de llevar a cabo en el laboratorio. El empleo de la herramienta permite entender el funcionamiento de los motores diesel en distintas condiciones operativas. Los resultados de la simulación son visualizados mediante el uso de “graphical user interface (GUI)”. Se han obtenido muy buenos resultados por parte de los alumnos con el uso de esta herramientaThis article describes a virtual instrument that allows a detailed diesel engine simulation performance and parametric analysis of the combustion process. The stimulus for developing this computer-aided educational tool derives from the continuing need of the engineer to understand and apply mathematical models in engine simulation. Common programming language Matlab is selected to develop the software and interfaces. The application of software in teaching internal combustion engines can help students to improve their parametric analysis and make them understand diesel combustion better. Simulation and parametric analysis are visualized on the designed graphical user interface (GUI). The software has been used by students who have achieved excellent results by using this teaching tool

Cuestiones de justicia tributaria en la Unión Europea

One of the basic preliminary issues that would contribute to a better development of EU Tax Law should consist on a definition, within its own judicial discipline, of the material principles of Tax Justice. We cannot expect to make progress in the technical development of the community tax rules and in the enlargement of their scope of action, without having previously defined certain taxation parameters. These, in turn, could be seen as a reassurance by the taxpayers of the various Member States of the European Union regarding its tax rules. It should be able to define some principles that were somewhat similar to those included in the Constitutions or the Constitutional Law of the various member States.Una de las cuestiones preliminaries básicas que contribuirían a un mejor desarrollo del Derecho Tributario de la Unión Europea, sería la concreción de una definición, sin perjuicio de su propia disciplina jurisprudencial, de los principios materiales de justicia tributaria. No podemos pretender progresar en el desarrollo técnico de las normas tributarias comunitarias y en una ampliación del alcance de su actuación sin haber definido previamente ciertos parámetros tributarios. Éstos, a su vez, podrían verse como una garantía para los contribuyentes de los Estados miembros de la Unión Europea con respecto a sus Ordenamientos jurídico-tributarios internos. Esto podría desembocar en la definición de algunos principios que en cierto modo serían paralelos a los recogidos en las Constituciones de los Estados miembros

Tendencias y fuentes de la fiscalidad internacional

International Tax Law has grown significantly and this has caused a considerable in­crease in the importance of the legislative production affecting it, through both national and internatio­nal rules. Within those rules of international origin, conventions intended to avoid international double taxation stand out, essentially those following the OECD model. Along with this and also within Eu­ropean Union law, there has been a significant structuring of the rules involving international taxation. That said, we can never lose sight -upon the basis of the dogmatic structuring of international taxation- of the General International Law rules affecting it. These may occasionally be overshadowed by the rules of the countless international conventions on the matter, but the former rules cannot cease to be taken as the basis. Therefore, the globalized structuring of international taxation cannot ignore the gene­ral principles upon which it will be based, either as direct sources in matters of international tax law, or as a sub-discipline within tax law proper. Indeed, the national structuring of international tax law cannot be carried out just by taking into consideration the legislative results of globalization, but also by never losing sight of the principles that lead to general international law tax matters. Even though globaliza­tion as a process begins to play a greater role in tax law issues, the country’s national examination of international tax law cannot divert from the general basis of this tax law sub-discipline.La fiscalidad internacional ha experimentado un gran crecimiento, aumentando con­siderablemente el volumen de producción normativa que le afecta, ya se trate de normas de origen internacional o de normas de origen interno. Dentro de las fuentes de origen internacional que le afec­tan, destacan especialmente los convenios para evitar la doble imposición internacional, esencialmente siguiendo el Modelo de la OCDE. Junto a ello, también dentro de la disciplina jurídica de la Unión Eu­ropea se ha producido un importante desarrollo de las normas que afectan a la fiscalidad internacional. Ahora bien, en la base de la construcción dogmática de la fiscalidad internacional no se deben perder de vista las normas de Derecho Internacional General que le afectan, ensombrecidas a veces por las normas de los numerosísimos convenios internacionales en la materia, pero que éstos no pueden dejar de tomar como base. Así pues, el desarrollo globalizado de la fiscalidad internacional no puede desconocer los principios generales que le deben servir de base, ya sea como fuentes directas en materia de fiscalidad internacional, ya sea como bases esenciales sobre las que conformar la fiscalidad internacional, como subdisciplina dentro de la disciplina tributaria. Incluso el desarrollo a nivel interno de la fiscalidad inter­nacional no se puede hacer sólo tomando en consideración los resultados normativos del fenómeno de la globalización, sino que debe hacerse también sin perder nunca de vista los principios que derivan en materia tributaria del Derecho Internacional General. Aunque el fenómeno globalizador cobre un espe­cial protagonismo en materia tributaria, la contemplación interna de la fiscalidad internacional no puede alejarse de las bases generales de esta subdisciplina tributaria

Modelo cinético para la simulación de la autoignición en un proceso de combustión homogénea de encendido por compresión (HCCI)

El conocimiento del punto de autoignición de los motores bajo combustión HCCI es un apartado fundamental en el futuro desarrollo de estos motores. En este trabajo tratamos de proporcionar una herramienta computacional, con un detallado estudio de la cinética química, la cual resulta imprescindible para la compresión del fenómeno HCCIThis paper reviews some of the engine research results and available data from HCCI combustion kinetics studies. Homogeneous Charge Compression Ignition (HCCI) combustion has recently emerged as a viable alternative combustion process to the conventional spark ignition or compression ignition process for internal combustion engines, owing too its potential for high efficiency and extremely low NOx and particulate emissions. Methods for automatic quasi-steady-state reduction of reaction mechanisms a life time measure to detect equilibrated species has been developed and applied to homogeneous model of HCCI engine fuelled with its two fuels