Implementación de una metodología combinada de simulación CFD - modelo internacional de emisiones de gases de efecto invernadero (GEM) para la determinación de emisiones de dióxido de carbono (co2) y rendimiento energético para vehículos en el contexto Colombiano (2023)
RESUMEN : En este trabajo se presenta una metodología que combina simulaciones de CFD para analizar el flujo de aire alrededor de un vehículo en movimiento y la aplicación de un modelo ampliamente aceptado a nivel internacional, el (GEM), para determinar el consumo de combustible y las emisiones de dióxido de carbono (CO2) por kilómetro recorrido en vehículos semipesados en el contexto colombiano. Las simulaciones CFD se llevaron a cabo en un vehículo comercial, el NHR modelo 2022, el cual estaba equipado con medidores de flujo líquido y gaseoso, así como un analizador de especies gaseosas en los productos de combustión. Este vehículo tenía la capacidad de operar tanto en modo diésel como en modo dual diésel/gas natural. Estas simulaciones permitieron obtener el coeficiente de arrastre (drag coefficient) para el vehículo, el cual se utilizó posteriormente en el modelo GEM para estimar el consumo de combustible específico y las emisiones específicas de CO2 en diferentes pisos térmicos de Colombia. Los resultados de esta metodología CFD-GEM se compararon con los obtenidos a través de pruebas experimentales de desaceleración libre y la aplicación del ciclo WLTC en Medellín, Colombia. Los resultados experimentales revelaron un factor de emisión de CO2 de 760 g CO2/km y un consumo específico de combustible de 0.08 gal/km en modo diésel. Adicionalmente, se realizaron mediciones de variables operativas del motor mediante el OBD para determinar el flujo de aire admitido principalmente, lo cual resultó en un factor de emisión de 616 g CO2/km y un factor de rendimiento de 0.06 gal/km. En contraste, las estimaciones obtenidas mediante la metodología CFD-GEM arrojaron valores de 531 g CO2/km y 0.05 gal/km respectivamente.