ETUDE D'UN MODELE PHENOMENOLOGIQUE DE COMBUSTION MULTIZONES EN MOTEUR DIESEL A INJECTION DIRECTE PDF Download
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Author: Mohammed Zellat
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Category :
Languages : fr
Pages : 224
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Book Description
LE MODELE EST BASE SUR UNE DESCRIPTION DU COMPORTEMENT DES JETS TURBULENTS GAZEUX. LA COMBUSTION EST DECRITE DANS N ZONES HOMOGENES, DE RICHESSES DIFFERENTES, RESULTANT DU MECANISME DE MELANGE AIR COMBUSTIBLE. POUR UNE PRESSION SUPPOSEE UNIFORME DANS LA CHAMBRE DE COMBUSTION ET UNE GEOMETRIE DE JET DECRITE A CHAQUE INSTANT ON APPLIQUE LES EQUATIONS DE BILAN DE MASSE, D'ENERGIE ET LES EQUATIONS D'ETAT POUR CARACTERISER LA COMPOSITION ET L'ETAT DES DIFFERENTES ZONES. DANS LES DIFFERENTES ZONES DE RICHESSE ET DE TEMPERATURE AINSI DETERMINEES, LA FORMATION DES OXYDES D'AZOTE EST DECRITE PAR UN MECANISME DE ZELDOVICH
Author: Mohammed Zellat
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Languages : fr
Pages : 224
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Book Description
LE MODELE EST BASE SUR UNE DESCRIPTION DU COMPORTEMENT DES JETS TURBULENTS GAZEUX. LA COMBUSTION EST DECRITE DANS N ZONES HOMOGENES, DE RICHESSES DIFFERENTES, RESULTANT DU MECANISME DE MELANGE AIR COMBUSTIBLE. POUR UNE PRESSION SUPPOSEE UNIFORME DANS LA CHAMBRE DE COMBUSTION ET UNE GEOMETRIE DE JET DECRITE A CHAQUE INSTANT ON APPLIQUE LES EQUATIONS DE BILAN DE MASSE, D'ENERGIE ET LES EQUATIONS D'ETAT POUR CARACTERISER LA COMPOSITION ET L'ETAT DES DIFFERENTES ZONES. DANS LES DIFFERENTES ZONES DE RICHESSE ET DE TEMPERATURE AINSI DETERMINEES, LA FORMATION DES OXYDES D'AZOTE EST DECRITE PAR UN MECANISME DE ZELDOVICH
Author: Alain Maiboom
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Category :
Languages : fr
Pages : 518
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Book Description
La réduction à la source des émissions polluantes (principalement NOx et particules) est un objectif primordial lors de la conception et de l’optimisation des moteurs Diesel de propulsion automobile. Dans ce cadre, le travail présenté dans ce mémoire vise à mieux comprendre l’influence des caractéristiques thermodynamiques et de la composition des gaz d’admission (via la recirculation de gaz d’échappement) sur la combustion et les émissions d’un moteur Diesel.L’étude bibliographique fournit une synthèse des principales connaissances à ce jour sur le déroulement de la combustion Diesel à injection directe et sur la formation des émissions polluantes, et permet d’identifier des modèles de jet et de combustion. Une étude expérimentale locale menée sur un moteur Diesel mono cylindre à accès optique apporte certaines informations nouvelles sur le déroulement de la combustion à faible charge, en milieu dilué et non dilué, pour des combustions avec et sans pré injection, et permet de tester et d’adapter certains des modèles relatifs à la description du jet de carburant. Ces derniers sont alors utilisés pour développer un modèle de combustion phénoménologique multi zones original, basé sur la description de Dec et al., permettant notamment d’évaluer les évolutions des températures de flamme et de cœur de jet, de la longueur d’accroche de flamme et la richesse correspondante. Une large campagne expérimentale est ensuite menée sur un moteur 2 litres de série modifié, avec deux configurations de recirculation de gaz d’échappement (EGR) : haute pression (HP) et basse pression (BP), et dont les résultats sont analysés pour partie à l’aide du modèle de combustion. Les caractéristiques thermodynamiques et la composition des gaz d’admission sont modifiées de façon séparée afin d'isoler l'influence de ces différents paramètres sur les émissions et le déroulement de la combustion (dégagement de chaleur instantané), en particulier lors de l’utilisation de forts taux de recirculation de gaz d’échappement ; différents points de fonctionnement sont étudiés. Les évolutions des émissions de NOx et de particules sont le résultat de processus complexes et de phénomènes antagonistes ; dans la plupart des cas, des explications sont proposées. Finalement, des régimes de combustion à très faibles émissions de NOx et de particules sont décrits et analysés, et des voies de réduction des émissions de NOx en maintenant constant le niveau d’émissions de particules et la consommation spécifique sont proposées, en particulier à l’aide de la boucle EGR BP.
Author: Nour Eddine Guerrassi
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Languages : fr
Pages : 176
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Un modèle phénoménologique multi-zone, intégrant les derniers sous-modèles physiques connus (aérodynamique, pulvérisation, combustion turbulente, production de suie, frottement piston-chemise...) est développé. II est validé expérimentalement sur la pression cylindre, l'énergie libérée et les transferts de chaleur aux parois, et utilisé pour calculer des grandeurs locales non mesurables sur moteur par exemple : la richesse, la température des gaz, la fraction brûlée, la fraction volumique de suie... La première partie concerne la mesure par PDA (Particle Dynamic Analyser) de la taille et de la vitesse des gouttes dans une chambre de combustion à volume constant à la température ambiante, pour différentes pressions des gaz et différents diamètres de l'orifice d'injecteur. La distribution spatio-temporelle des diamètres de gouttes nous a permis de proposer une nouvelle loi de la fraction volumique en fonction du diamètre normalisé précisant celle publiée par Hiroyasu, ainsi qu'un modèle simplifié décrivant la pulvérisation. Le modèle multi-zone proposé prend en compte le swirl, la turbulence, la pulvérisation, l'échauffement et l'évaporation des gouttes, la production des suies et les transferts thermiques convectif et radiatif. La vitesse tangentielle supposée parabolique est calculée à l'aide des équations de conservation de la masse et du moment cinétique angulaire. La turbulence supposée homogène est calculée à l'aide d'un modèle k-e. En complément de l'aérothermochimie de la combustion, l'energie génerée par frottement piston-chemise est déterminée pour chacun des segments et pour la jupe en considérant les modes de lubrification hydrodynamique et mixte. Contrairement aux travaux antérieurs limites aux phases de compression, combustion-detente, le modèle proposé décrit le cycle complet intégrant les échanges de masse avec l'extérieur. Enfin les mesures des pertes thermiques conduites sur un banc d'essai (mesures globales sur les circuits de refroidissement de la chemise, de la culasse et de l'huile de lubrification et mesures locales en plusieurs positions de la chemise et de la culasse) ont permis l'estimation de la contribution de chaque mode convection, rayonnement et frottement piston-chemise dans les pertes thermiques totales dans la chemise. A pleine charge le frottement piston-chemise représente environ 2% (7,3% à vide) de l'energie introduite soit 12% (27% a vide) des pertes totales calculées pour le piston et la chemise.
Author: M.D. Kelleher
Publisher: Elsevier
ISBN: 044459860X
Category : Technology & Engineering
Languages : en
Pages : 1002
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The papers contained in this volume reflect the ingenuity and originality of experimental work in the areas of fluid mechanics, heat transfer and thermodynamics. The contributors are drawn from 27 countries which indicates how well the worldwide scientific community is networked. The papers cover a broad spectrum from the experimental investigation of complex fundamental physical phenomena to the study of practical devices and applications. A uniform outline and method of presentation has been used for each paper.
Author: BO.. WU
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Languages : fr
Pages :
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LE TRAVAIL PROPOSE UNE DESCRIPTION DE LA COMBUSTION DANS UN MOTEUR DIESEL A INJECTION DIRECTE. POUR CELA, UN MODELE PHENOMENOLOGIQUE DE COMBUSTION EST BASE SUR L'ANALYSE DE LA TRAJECTOIRE OU LA PENETRATION DU JET LIBRE ET PARIETAL AVEC PRISE EN COMPTE DE SON INTERACTION AVEC L'AIR EN MOUVEMENT DANS LE CYLINDRE. CETTE INTERACTION EXISTE EGALEMENT POUR LES AUTRES PHENOMENES INTERVENANT DANS LA COMBUSTION: PULVERISATION, EVAPORATION, ENTRAINEMENT D'AIR, DELAI D'INFLAMMATION, COMBUSTION PAR LE PREMELANGE ET COMBUSTION PAR DIFFUSION. DES RELATIONS SEMI-EMPIRIQUES ONT ETE ETABLIES POUR DONNER LE CHAMP DE DISTRIBUTION DE LA CONCENTRATION DE LA VITESSE ET DE LA TEMPERATURE (SPATIAL ET TEMPOREL) CE QUI PERMET EGALEMENT D'ESTIMER LES EMISSIONS DE POLLUANTS DANS LES GAZ D'ECHAPPEMENT
Author: Guanqin Ma
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Languages : fr
Pages : 226
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Dans le cadre de la réduction des émissions polluantes et de la consommation de carburant des moteurs à combustion interne, ces dernières années ont vu le développement de modes de combustion à allumage par compression partiellement prémélangés (LTC, PCCI,..) pour lesquels la cinétique chimique joue un rôle important. Dans ce contexte, le travail présenté dans ce mémoire vise à développer un modèle phénoménologique 1D multizone de combustion Diesel, basé sur un modèle de spray évolué et intégrant différents niveaux de description de la cinétique chimique. L’étude bibliographique réalise un aperçu sur la physique de combustion Diesel et sa modélisation, où l’accent est mis sur les modèles phénoménologiques existants à ce jour. Le modèle élaboré est basé sur la modélisation de spray 1D transitoire de Musculus et al., à laquelle de nombreux développements et améliorations sont apportés, pour passer d’un spray inerte en milieu infini à un spray vaporisant puis brûlant en milieu confiné. Plusieurs approches du calcul de taux de réaction sont envisagées, allant jusqu’à la résolution d’un mécanisme chimique détaillé avec CHEMKIN. Le modèle permet d'analyser l'évolution d'un spray Diesel pendant toute la durée du processus de combustion, de calculer non seulement les paramètres globaux comme la pénétration, l'angle de spray, le délai d’inflammation, la pression et le taux de dégagement de chaleur, mais aussi les paramètres locaux, comme la température et la composition de chaque zone. Ce modèle est tout d’abord confronté à des résultats expérimentaux obtenus dans un réacteur à volume constant(base de données «Engine Combustion Network»).. Il permet de retrouver qualitativement les différentes phases de la combustion (délai, combustion de pré mélange puis établissement d’une flamme de diffusion). L’influence des paramètres du modèle est analysée puis il est confronté à des résultats expérimentaux de sensibilité à la fraction d’O2 et à la température ambiante. Le modèle est ensuite utilisé pour simuler le déroulement de la combustion dans le cas d’un moteur Diesel automobile, avec une chambre à volume variable et des interactions spray / paroi. Là encore, l’influence des quelques paramètres du modèle est étudiée, puis les résultats sont comparés avec des données expérimentales dans de nombreuses configurations impliquant les principaux paramètres de réglage : injection simple ou utilisation d’une injection pilote, pression d’injection, pression de suralimentation, taux d’EGR... Finalement, le modèle développé permet de retrouver des tendances qualitatives, avec un accord quantitatif plus ou moins correct selon les cas et un nombre de paramètres de réglage très restreint.
Author: BERTRAND.. MAUNOURY
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Languages : fr
Pages : 282
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UNE ETUDE EXPERIMENTALE DE L'INJECTION, DE L'AUTOINFLAMMATION ET DU DEVELOPPEMENT DE LA COMBUSTION, A ETE ENTREPRISE AU SEIN D'UN CYLINDRE A ACCES OPTIQUE D'UN MOTEUR DIESEL A INJECTION DIRECTE REPRESENTATIF DE LA PRODUCTION. ELLE A ETE ORIENTEE VERS UNE APPROCHE GLOBALE DES PHENOMENES PHYSIQUES INTERVENANT PENDANT, ET APRES, L'INTRODUCTION DE LA CHARGE DANS LA CHAMBRE. LA VISUALISATION DE L'INJECTION A PERMIS DE MIEUX CERNER L'INFLUENCE DES CONDITIONS AERODYNAMIQUES ET THERMODYNAMIQUES REALISEES DANS LA CHAMBRE, SUR LA PULVERISATION DU CARBURANT ET SUR LE DEVENIR DES GOUTTES AINSI FORMEES. LE CHAMP AERODYNAMIQUE PRESENT DANS LE BOL AFFECTE PEU LA PHASE LIQUIDE DU CARBURANT, EXCEPTE DANS DES CAS DE RELATIVEMENT FAIBLES VITESSES DEBITANTES. CEPENDANT DANS UN CAS D'UN SYSTEME COMMON RAIL, A FORTE PRESSION, LA GEOMETRIE DES ORIFICES DE SORTIES, ET LA TECHNOLOGIE DE GUIDAGE DE L'AIGUILLE, APPARAISSENT COMME LES PARAMETRES LES PLUS IMPORTANTS. LES LOIS REGISSANT LA PROGRESSION DU LIQUIDE SONT ALORS DES FONCTIONS POUR LESQUELLES LES CONDITIONS GENERATRICES ARRIVENT AU PREMIER ORDRE. LA COMBUSTION EST DIVISIBLE EN QUATRE PHASES, QUI PEUVENT SE DEROULER SIMULTANEMENT A DIFFERENTS ENDROITS DE LA CHAMBRE. L'INITIATION DES REACTIONS MONTRE UN SPECTRE TRES RICHE ET EST TRES FLUCTUANTE. APRES LEUR APPARITION, LES PREMIERS SITES GROSSISSENT INDEPENDAMMENT. LEUR EXPANSION EST CARACTERISTIQUE D'UNE COMBUSTION EN ENVIRONNEMENT TRES REACTIF, MAJORITAIREMENT PREMELANGE. LA RAPIDITE SOULIGNE UNE INFLAMMATION EN MASSE, SANS FRONT DE FLAMME ETABLI. LES REACTIONS SE COMMUNIQUENT ENSUITE A L'ENSEMBLE DE LA CHARGE, SANS REDUCTION DE LA VITESSE APPARENTE D'EXPANSION. UNE PHASE DE CONVECTION DES ZONES D'OXYDATIONS EST ENFIN NOTABLE. ELLE SOULIGNE LE RALENTISSEMENT DE LEUR PROGRESSION ET LE PASSAGE EN REGIME DE COMBUSTION DE GROUPE AU SEIN D'UN BROUILLARD DE COMBUSTIBLE. VIENT ENFIN LA PHASE D'EXTINCTION, DONT LA DUREE EST LIEE A LA QUALITE AVEC LAQUELLE LE GASOIL A ETE DISPERSE DANS LA CHAMBRE.
Author: Ming Ji Zhu
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Languages : fr
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Author: Philippe Pascal (auteur d'une thèse de physique en 1984).)
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ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 210
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Book Description
ESSAIS D'UN MOTEUR DIESEL AVEC LES CARBURANTS SUIVANTS: GAZOLE, HUILE DE COTON, HUILE DE COPRAH. ON CONSTATE UN ENCRASSEMENT DIFFICILE A EVITER DES INJECTEURS. ETUDE DE LA COMBUSTION
Author: Clothilde Charmantray
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Category :
Languages : fr
Pages : 191
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Book Description
Dans un contexte réglementaire toujours plus contraignant en termes de consommation et de pollution, la modélisation du comportement thermique des moteurs Diesel en régime transitoire à basses températures est une priorité pour les constructeurs. Des outils numériques existent mais sont difficilement applicables à différentes configurations de moteur et pour de larges conditions de fonctionnement. A partir d’un modèle thermique nodal existant et de notre propre analyse des résultats d’essais de 4 moteurs Diesel à injection Directe, de 1,5 à 2,2 litres de cylindrée, nous avons identifié trois domaines critiques pour améliorer le modèle. Le premier est la découpe nodale, les deux autres portent sur les sources de chaleur : flux aux parois de la chambre et énergie libérée par frottements. La difficulté consiste à trouver le juste compromis entre le niveau de modélisation, les données disponibles pour alimenter le modèle et la précision attendue. Nous avons d’abord proposé une découpe nodale organique robuste, adaptée aux forts gradients thermiques dans la culasse. Nous avons ensuite déterminé le juste niveau de modélisation pour décrire correctement les frottements même à des températures très basses et proposer une méthodologie pour intégrer ces résultats dans le modèle thermique. Enfin, pour améliorer la description des échanges gaz-parois durant les transitoires et prendre en compte l’influence du contrôle moteur, nous avons choisi, calibré et validé un modèle de combustion multizones, lui-même inclus dans un simulateur de cycle thermodynamique. Ce couplage thermique-combustion permet d’améliorer nettement la réponse du modèle thermique dans des conditions froides.
