Contribution a l'étude locale et temporelle de la combustion et des transferts thermiques dans un moteur diesel a injection directe PDF Download
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Author: Xuan Quoc Hoang Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 213
Book Description
Un moteur diesel industriel a injection directe a été équipé de capteurs destines à effectuer des mesures en deux emplacements caractéristiques de la chambre de combustion. Deux dispositifs expérimentaux ont été mis au point: un système optique permettant d'obtenir des informations locales sur la combustion par l'intermédiaire de mesures du rayonnement monochromatique de la flamme, et des capteurs de flux thermiques instantanés. Un procédé de pyrométrie optique à deux couleurs, destine à traiter les intensités radiatives mesurées a été développé et permet d'obtenir les valeurs expérimentales, locales et instantanées, de la température des gaz et de la concentration de la suie. Une modélisation du comportement thermique du capteur de flux, par une méthode des éléments finis tridimensionnels axisymétriques, a été entreprise dans le but d'améliorer la précision des mesures de flux thermiques. Les données expérimentales ont été utilisées pour réaliser une modélisation des transferts radiatifs, qui tient compte à la fois du rayonnement des particules de suie et de celui des gaz non-lumineux (co#2 et h#2o). Dans ce modèle, les lois physiques du rayonnement ont été intégrées dans la configuration d'échange radiatif réelle et instantanée de la chambre de combustion. La synthèse de l'ensemble des mesures et des calculs a permis de proposer une évaluation du coefficient d'échange thermique gaz-paroi et de dresser un bilan faisant ressortir la contribution des différents types de transferts thermiques pendant la phase de combustion diesel
Author: Xuan Quoc Hoang Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 213
Book Description
Un moteur diesel industriel a injection directe a été équipé de capteurs destines à effectuer des mesures en deux emplacements caractéristiques de la chambre de combustion. Deux dispositifs expérimentaux ont été mis au point: un système optique permettant d'obtenir des informations locales sur la combustion par l'intermédiaire de mesures du rayonnement monochromatique de la flamme, et des capteurs de flux thermiques instantanés. Un procédé de pyrométrie optique à deux couleurs, destine à traiter les intensités radiatives mesurées a été développé et permet d'obtenir les valeurs expérimentales, locales et instantanées, de la température des gaz et de la concentration de la suie. Une modélisation du comportement thermique du capteur de flux, par une méthode des éléments finis tridimensionnels axisymétriques, a été entreprise dans le but d'améliorer la précision des mesures de flux thermiques. Les données expérimentales ont été utilisées pour réaliser une modélisation des transferts radiatifs, qui tient compte à la fois du rayonnement des particules de suie et de celui des gaz non-lumineux (co#2 et h#2o). Dans ce modèle, les lois physiques du rayonnement ont été intégrées dans la configuration d'échange radiatif réelle et instantanée de la chambre de combustion. La synthèse de l'ensemble des mesures et des calculs a permis de proposer une évaluation du coefficient d'échange thermique gaz-paroi et de dresser un bilan faisant ressortir la contribution des différents types de transferts thermiques pendant la phase de combustion diesel
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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: Pierre Podevin Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 200
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L'ETUDE DE LA REPONSE TRANSITOIRE D'UN MOTEUR A COMBUSTION INTERNE SOUMIS A UNE ACCELERATION SE REVELE PARTICULIEREMENT IMPORTANTE DANS LE DOMAINE DE LA PROPULSION ROUTIERE. EN EFFET, DE CETTE REPONSE DEPENDENT LE CONFORT ET LES PERFORMANCES DU VEHICULE MAIS AUSSI LE RESPECT DES FUTURES NORMES ANTI-POLLUTION. CETTE CONTRIBUTION PORTE PRINCIPALEMENT SUR LA SIMULATION DES REPRISES D'UNE BERLINE DE HAUT DE GAMME, EQUIPEE D'UN MOTEUR DIESEL TURBOCOMPRESSE, D'UN POINT DE VUE EXPERIMENTAL ET THEORIQUE. DANS LE BUT DE SIMULER LE COMPORTEMENT DU MOTEUR LORS DES ACCELERATIONS EN 3#E#M#E 4#E#M#E ET 5#E#M#E VITESSE, UN VOLANT D'INERTIE A ETE INSTALLE SUR UN BANC MOTEUR CLASSIQUE. CE VOLANT, A INERTIE VARIABLE, POSSEDE UNE MASSE MAXIMUM D'ENVIRON 400 KG ET ACCEPTE DES VITESSES DE ROTATION SUPERIEURES A 5000 TR/MIN. IL EST ACCOUPLE DIRECTEMENT AU MOTEUR, CE QUI CONSTITUE PROBABLEMENT UNE DISPOSITION UNIQUE EN SON GENRE. LA MISE EN UVRE, LES MOYENS DE MESURES, LA VALIDATION DU BANC AINSI QUE CERTAINS RELEVES DE MESURES SONT PRESENTES. LA MODELISATION DU MOTEUR, DE TYPE QUASI-STABILISE, EST BASEE SUR LE CYCLE THEORIQUE DU MOTEUR DIESEL. LA MODELISATION DU TURBOCOMPRESSEUR EST QUASI-UNIDIMENSIONNELLE, L'ECOULEMENT DANS LA MACHINE EST SUPPOSE STATIONNAIRE. L'INFLUENCE DES TRANSFERTS THERMIQUES ET DE L'INSTATIONNARITE DE L'ECOULEMENT SUR LES PERFORMANCES DU TURBOCOMPRESSEUR EST DEBATTUE. L'UTILISATION DE VARIABLES REDUITES, PRENANT EN COMPTE LE TRAVAIL POLYTROPIQUE PERMET UNE CONCORDANCE REMARQUABLE ENTRE LES ESSAIS DE LA TURBINE SUR MOTEUR ET SUR UN BANC DE TURBOCOMPRESSEUR FROID. LA COMPARAISON DES RESULTATS OBTENUS, PAR LE CALCUL ET PAR LES ESSAIS, REVELE UNE BONNE ADEQUATION DES PROGRAMMES DE PREDICTIONS DES PERFORMANCES DU MOTEUR EN REGIME STABILISE ET EN ACCELERATION
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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: Xuan Quoc Hoang
Author: Xuan Quoc Hoang
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Author: Nour Eddine Guerrassi
Author: Ismail Rizk Ismail
Author: Gérard Tremoulière
Author: Alain Haupais
Author: Bernard BEAUDOUIN
Author: Pierre Podevin
Author: BERTRAND.. MAUNOURY
Author: Zouher Albitar