Etude de l'écoulement de l'air autour de la soupape d'admission d'un moteur à combustion interne PDF Download
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Author: Isabelle ROBERT
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Author: Isabelle ROBERT
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Author: Victor Iorga-Simăn
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Languages : fr
Pages : 0
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L'impact négatif de l'automobile sur l'environnement a entraîné une sévérisation des normes législatives pour protéger celui-ci. Les difficultés rencontrées lors de l'amélioration du rendement du moteur à allumage commandé, résultent principalement de son fonctionnement inefficace à charges partielles. La distribution variable est capable d'améliorations concernant la réduction de la consommation de carburant, surtout dans une zone d'utilisation fréquente : basses charges et bas régimes. Une alternative à l'étude expérimentale est l'approche par simulation numérique, CFD en utilisant le logiciel ANSYS-Fluent. Dans cette thèse de doctorat, le but principal a été de déterminer les vitesses d'écoulement du fluide pendant le processus d'admission pour deux lois de levée de la soupape, pour un moteur entraîné à 815 tr/min et une ouverture du papillon de gaz de 21.6°. Dans ce but, on a utilisé deux modèles de simulation numérique: un modèle bidimensionnel et un modèle tridimensionnel. L'étude réalisée par simulation numérique a permis de clarifier quelques aspects importants concernant les vitesses d'écoulement de l'air dans le cylindre et le degré de turbulence.
Author: Luc Chabert
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Languages : fr
Pages : 136
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ETUDE EXPERIMENTALE ET MODELISATION DE L'ECOULEMENT DANS UN CYLINDRE DE MOTEUR EN AVAL D'UNE SOUPAPE D'ADMISSION
Author: Yann Laurant
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Languages : fr
Pages : 220
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La connaissance des mouvements aérodynamiques dans la chambre de combustion est un enjeu majeur pour optimiser le rendement des moteurs à combustion interne, et réduire ainsi les émissions polluantes. Les travaux présentés ici analysent les fluctuations cycle à cycle du champ aérodynamique pendant la phase d'admission d'un moteur 4 temps dans le but de discriminer les principaux phénomènes influents sur cette variabilité au point mort bas. Deux étapes permettent une approche progressive de la complexité de l'écoulement (turbulence, confinement, géométrie déformable). Dans une première étape, le système d'admission est caractérisé dans une configuration à géométrie fixe (banc volute). Des mesures de vitesse effectuées par imagerie de particules (TRPIV à une cadence de 10kHz) mettent en évidence différents types d'instationnarités : un mécanisme de battement du jet lié au confinement de l'écoulement et la génération de structures tourbillonnaires dans les couches de cisaillement. Les caractéristiques spatio-temporelles de ces instationnarités sont quantifiées par des techniques avancées de traitement du signal (POD). Elles sont en bon accord avec celles déduites d'une simulation numérique des grandes échelles (LES) réalisée dans la même configuration. Dans une seconde étape, l'écoulement est caractérisé sur banc moteur monocylindre optique. Les résultats montrent que les fluctuations acoustiques et aérodynamiques en amont de la soupape influent très peu sur la structure et la variabilité de l'écoulement dans la chambre de combustion. Les fluctuations du champ aérodynamique au point mort bas sont principalement liées au battement du jet de soupape au cours de la phase d'admission.
Author: Adrien Piton
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Languages : fr
Pages : 235
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La modélisation des moteurs à combustion interne nécessite une compréhension fine de la vidange et du remplissage en air ou en mélange des cylindres. Pour ce faire, une analyse bibliographique des différents phénomènes intervenant sur ces paramètres et des modèles apparentés est faite. Une revue des différents moyens d’essais de la littérature est également effectuée. Des essais en condition stationnaire sur une culasse issue d’un moteur produit en série sont ensuite effectués. L’analyse de ces résultats est faite au regard des trois principaux modèles de soupape : Barré de St-Venant, Benson et Blair. L’étude des hypothèses de ces trois modèles ayant montré leur équivalence en écoulement sortant d’une tubulure, l’accent est missur l’impact des différentes hypothèses sur les résultats expérimentaux. Les trois modèles prenant pour hypothèse un écoulement stationnaire au col de la soupape, des essais instationnaires sont ensuite effectués. Ces données sont ensuite comparées à des résultats de simulation issus des trois précédents modèles. Les différences entre les trois modèles en écoulement sortant d’un cylindre et rentrant dans une tubulure apparaissent et sont analysées. Enfin, l’hypothèse d’absence de transferts thermiques est remise en cause. Des essais à haute température sont pour cela effectués. Les conditions d’essais ne permettant pas quantifier correctement ces transferts thermiques, un modèle d’écoulement au travers des soupapes prenant en compte les transferts thermiquesest proposé. Son étude théorique permet d’évaluer l’impact de ces transferts sur la vidange et le remplissage du cylindre.
Author: Brigitte Doligez
Publisher: Editions TECHNIP
ISBN: 9782710805458
Category : Nature
Languages : en
Pages : 260
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Author: FOUDIL.. LOUHIDI
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Languages : fr
Pages : 179
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L'ETUDE DES ECOULEMENTS PULSES A L'ECHAPPEMENT D'UN MOTEUR A COMBUSTION INTERNE EST AXEE PRINCIPALEMENT SUR LA CONNAISSANCE DES PARAMETRES PHYSIQUES DU FLUIDE. LA METHODE DES VOLUMES FINIS UTILISES POUR LA SIMULATION DES ECOULEMENTS PULSES EST BASEE SUR LE SCHEMA AUX DIFFERENCES DE GODOUNOV. NOUS AVONS TESTE LA CAPACITE DU MODELE POUR DEUX TYPES D'ECOULEMENT, A TRAVERS UN TUBE DROIT ET SURTOUT DANS UNE JONCTION. LES SIMULATIONS REALISEES POUR DIFFERENTS REGIMES ET CHARGES D'UN MOTEUR ONT PERMIS DE DEMONTRER QUE L'EMPLOI D'UNE TELLE METHODE NUMERIQUE DECRIVAIT D'UNE FACON TRES SATISFAISANTE LE PHENOMENE PHYSIQUE OBSERVE; POUR L'ECOULEMENT BIDIMENSIONNEL, LES RESULTATS OBTENUS SONT TRES SATISFAISANTS. L'UTILISATION DES TERMES DE FROTTEMENT DANS LES EQUATIONS NOUS MONTRENT QU'ILS SONT DES TERMES CORRECTIFS QUI APPARAISSENT NETTEMENT AVEC L'AUGMENTATION DE LA VITESSE D'ECOULEMENT
Author: MOHAMED HELMI.. GABR
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Languages : fr
Pages : 240
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ETUDE REALISEE DANS LE BUT DE CONTRIBUER A AMELIORER LA COMPREHENSION DE LA STRUCTURE DE L'ECOULEMENT DANS UN CYLINDRE DE MOTEUR A COMBUSTION INTERNE. MISE AU POINT D'UNE SOUFFLERIE HYDRODYNAMIQUE INSTATIONNAIRE AVEC RETOUR. ETUDE SUR MAQUETTE DANS CETTE SOUFFLERIE D'UN CYLINDRE DE MOTEUR. ETUDE EXPERIMENTALE PAR VISUALISATION DE L'ECOULEMENT ET MESURES LOCALES DE VITESSE ET DE PRESSION
Author: Mathieu Voisine
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Languages : fr
Pages : 201
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La connaissance des mouvements aérodynamiques dans la chambre de combustion est un enjeu majeur pour optimiser le rendement des moteurs à combustion interne, et réduire les émissions polluantes. Les travaux présentés analysent l'aérodynamique interne d'un moteur essence de taux de rouleau d'ordre 1 à l'aide de la vélocimétrie par image de particules (PIV). Des améliorations sont apportées au moyen d'essai et des bases de données importantes sont rassemblées, pour certaines à haute cadence. Nous analysons d'abord les phases d'admission et de compression. Nous montrons que la combinaison (fortement instationnaire) des jets de soupapes longe la paroi du cylindre et impacte le piston pendant la phase d'admission. Ceci se traduit par la génération d'une structure tourbillonnaire complexe au point mort bas. La structuration de l'écoulement de rouleau au cours de la compression puis la déstabilisation de celui-ci sont ensuite caractérisées. Cette analyse est appuyée par le développement et l'application d'outils novateurs. Ainsi, une détection Lagrangienne des lieux d’étirement privilégiés (FTLE) identifie la propagation et le développement du jet dans la chambre et la forte instationnarité de cette phase. Enfin, une décomposition orthogonale en mode propre appliquée à des données PIV haute cadence dans un plan de la chambre de combustion permet de séparer des caractéristiques spatio-temporelles très différentes lors de la phase de rupture et de classifier les écoulements en fonction de leur niveau de rupture au point mort haut. La méthodologie statistique proposée permet donc de quantifier la robustesse d'un concept de chambre aux variations cycle à cycle de l’écoulement interne.
Author: Adrien Piton
Publisher: Presses Academiques Francophones
ISBN: 9783841635501
Category :
Languages : fr
Pages : 244
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La modélisation des moteurs à combustion interne nécessite une compréhension fine de la vidange et du remplissage en air ou en mélange des cylindres. Des essais en condition stationnaire sur une culasse issue d'un moteur produit en série sont effectués. L'analyse de ces résultats est faite au regard des trois principaux modèles de soupape: Barré de StVenant, Benson et Blair. L'étude des hypothèses de ces trois modèles ayant montré leur équivalence en écoulement sortant d'une tubulure, l'accent est mis sur l'impact des différentes hypothèses sur les résultats expérimentaux. Des essais instationnaires sont ensuite effectués. Ces données sont ensuite comparées à des résultats de simulation. Les différences entre les trois modèles apparaissent et sont analysées. Enfin, l'hypothèse d'absence de transferts thermiques est remise en cause. Des essais à haute température sont pour cela effectués. Les conditions d'essais ne permettant pas quantifier correctement ces transferts thermiques, un modèle d'écoulement au travers des soupapes prenant en compte les transferts thermiques est proposé. Son étude permet d'évaluer l'impact de ces transferts sur la vidange et le remplissage du cylindre.
