Download or read book Contribution la mod lisation de la combustion homog ne HCCI des moteurs Diesel par r duction des m canismes r actionnels et interaction chimie turbulence written by Ludovic Noe͏̈l and published by . This book was released on 2005 with total page 210 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt:
Download or read book Mod lisation r duite de la combustion homog ne diesel written by Jean-Baptiste Millet and published by Presses Academiques Francophones. This book was released on 2014-11-20 with total page 276 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: La modelisation sur une plage de parametres initiaux la plus exhaustive de la combustion HCCI a l'aide de modeles offrant des temps de calculs reduits est necessaire afin de limiter le nombre d'essais experimentaux couteux en temps et tres onereux. L'objectif de cette etude est de fournir un modele physiquement simple de la combustion HCCI dans l'optique de l'optimisation et du controle moteur. Ce travail propose un modele base sur les observations physiques de la combustion et affranchi de mecanisme chimique. Le modele propose reproduit l'evolution de la fraction massique de carburant consommee et de la temperature. Il est pilote par un taux de reaction global qui decrit la consommation du carburant et l'evolution du degagement d'energie. Les resultats montrent que ce type de modele peut decrire precisement les delais d'inflammation lies a la combustion HCCI (flamme froide et combustion principale), ainsi que les taux de degagement d'energie des deux phases, avec des temps de calcul tres reduit. Le modele propose a ete compare a un modele comprenant un mecanisme de cinetique chimique reduit et des essais experimentaux provenant d'un moteur Renault.
Download or read book Mod lisation de l auto inflammation analyse des effets de la dilution par les gaz br l s et des interactions avec la turbulence d di e aux moteurs Diesel charge homog ne written by Ganesan Subramanian and published by . This book was released on 2005 with total page 193 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Le mode HCCI (Homogeneous Charge Compression Ignition) est un procédé de combustion qui permet une réduction substantielle des NOx et des particules sans pénaliser le rendement thermique. La combustion HCCI se déroule essentiellement par auto-inflammation instantanée de la charge à différents points de la chambre de combustion. Elle est fortement contrôlée par la cinétique chimique qui détermine en partie la phase d'auto-inflammation. Il est donc indispensable de prendre en compte les détails de la chimie dans un code calcul moteur, afin de mieux reproduire les phénomènes importants de ce type de combustion. L'objectif de ce travail est de développer un modèle d'auto-inflammation prenant en compte les détails de la cinétique chimique ainsi que les interactions entre la chimie et la turbulence pouvant fortement influencer le processus. L'accent est mis dans un premier temps sur l'analyse des effets de la dilution par des espèces résiduelles telles que le CO et le H2 sur le processus d'auto-inflammation. Un nouveau modèle d'auto-inflammation (TKI-PDF) est proposé. Son développement a été divisé en deux phases distinctes. La première concerne la prise en compte de la cinétique chimique d'auto-allumage. La deuxième a été dédiée à l'introduction des effets de fluctuations de la richesse dues à la turbulence sur le taux de réaction moyen. Une méthode de tabulation a priori pour le taux de réaction d'une variable d'avancement est utilisée pour décrire la chimie détaillée. Pour prendre en compte les effets de la turbulence, une méthode de pdf présumée est ensuite appliquée. Le modèle a été validé à plusieurs niveaux. Tout d'abord, les résultats de simulations sans prise en compte des effets de la turbulence ont été comparés à des solutions de calculs avec chimie complexe en configuration homogène. Puis, le modèle complet a été validé par comparaison avec des résultats expérimentaux en cellule haute pression avec injection Diesel haute pression et en moteurs Diesel et HCCI.
Download or read book Contr le de la combustion en mode HCCI homogeneous charge compression ignition par une formulation adapt e au carburant written by Dorothée Alseda and published by . This book was released on 2007 with total page 287 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Dans le contexte de la maîtrise des émissions de gaz à effet de serre et donc de la consommation des carburants, le moteur Diesel occupe une place privilégiée grâce à son meilleur rendement de combustion. Toutefois, les émissions de NOx et de particules sont un de ses handicaps. Pour limiter les émissions de ces polluants à l'échappement, les combustions basses températures comme la combustion HCCI (Homogeneous Charge Compression Ignition) représentent des alternatives prometteuses. La combustion HCCI est basée sur l'auto inflammation d'un mélange pauvre air/carburant dilué par de l'EGR. Les émissions de NOx et de particules diminuent d'un facteur de 10 à 100. Cependant, la zone de fonctionnement du moteur restreinte, le contrôle délicat de la combustion, le niveau de bruit et les émissions d'HC et de CO doivent être améliorés pour permettre un développement important de ces nouveaux modes de combustion. Une formulation adaptée du carburant fait partie des axes de progrès.L'objectif de cette thèse est justement de comprendre l'impact de la chimie du carburant pour améliorer le contrôle et l'initiation de la combustion HCCI. Trois dispositifs expérimentaux sont utilisés : un réacteur auto agité, une machine à compression rapide et un banc moteur. L'impact de différentes familles chimiques telles que des oléfines, des acétals et des naphtènes a été étudié.Cette thèse a mis en évidence l'influence de la chimie du carburant sur la combustion HCCI. Ainsi, il a été démontré que les doubles liaisons des oléfines ou bien encore les tensions cycliques des naphtènes constituaient des critères chimiques clés pour améliorer l'initiation et la propagation initiale de la combustion.
Download or read book Mod lisation 0D 1D de la combustion diesel written by Nicolas Bordet and published by . This book was released on 2011 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Cette thèse porte sur la modélisation 0D/1D de la combustion Diesel dans les moteurs récents. L'objectif est d'augmenter la précision des modèles tout en limitant les temps de calcul associés afin d'utiliser la simulation comme un outil dédié à la mise au point. Dans une première partie, le développement d'un modèle 0D orienté simulation système est présenté. La prise en compte de l'ensemble des phénomènes physico-chimiques se déroulant dans la chambre de combustion confère au modèle un niveau de prédictivité conséquent. Un nouveau modèle de combustion de prémélange est proposé, permettant une modélisation détaillée des combustions fortement diluées et des combustions relatives aux injections précoces. Une approche innovante permettant de quantifier les interactions entre les jets pour la multi injection est également proposée. Après calibration sur un nombre restreint d'essais moteur, les résultats du modèle global sont comparés à des mesures expérimentales pour toute la plage de fonctionnement du moteur. La seconde partie de ce travail porte sur la modélisation 1D de la combustion Diesel. Un modèle de jet Diesel est d'abord développé et validé sur des mesures expérimentales. Ce modèle est ensuite étendu à des conditions réactionnelles à l'aide d'un couplage avec un modèle de combustion. Ce dernier s'appuie sur une tabulation des mécanismes de cinétique chimique, ainsi que sur une approche Eddy Break-Up permettant de modéliser le taux de réaction lié au micro mélange. Ce modèle est ensuite intégré à un modèle de chambre de combustion et une première validation du modèle sur des essais moteur réels est entreprise.
Download or read book Mod lisation de l interaction cin tique chimique turbulence written by Pierre-Lin Pommier and published by . This book was released on 2008 with total page 218 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L’objectif de cette thèse consiste à étudier l’interaction entre la cinétique chimique et la turbulence, pour une application à la combustion Diesel homogène. Les micro-hétérogénéités du mélange air-carburant doivent être prises en compte dans la modélisation car elles jouent un rôle non négligeable sur les émissions polluantes, le délai d’auto-inflammation, la pression maximale atteinte au cours du cycle.... L’étude de l’influence de ces hétérogénéités, représentées par des vecteurs aléatoires correspondant à la masse des espèces chimiques et à la température, a été réalisée par une méthode particulaire. Le modèle 0D utilisé décrit deux phénomènes physiques : la cinétique chimique et le mélange entre les différentes particules. Le temps de micro-mélange est décrit par un modèle de turbulence k-ε. Les comparaisons avec des essais moteur sont très probantes et l’efficacité de la méthode, d’un point de vue temps de calcul, permet d’envisager une future intégration dans un code de calcul 3D.
Download or read book MODELISATION DE L AUTO INFLAMMATION ET DE LA COMBUSTION DANS LES MOTEURS DIESEL written by Antonio Pires Da Cruz and published by . This book was released on 1997 with total page 238 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: LE TRAVAIL PORTE SUR LA MODELISATION DE L'AUTO-INFLAMMATION ET DE LA COMBUSTION DANS LES MOTEURS DIESEL. L'ACCENT EST MIS SUR LA PRISE EN COMPTE DES EFFETS INDUITS PAR LA TURBULENCE. SEULE L'INJECTION DE CARBURANT GAZEUX EST CONSIDEREE. LE MELANGE TURBULENT EST IDENTIFIE COMME UN DES PARAMETRES IMPORTANT CONTROLANT L'AUTO-INFLAMMATION DANS LES MOTEURS DIESEL ALORS QUE LES EFFETS TURBULENTS SONT EN GENERAL NEGLIGES PAR LES MODELES UTILISES ACTUELLEMENT DANS LES CODES DE CALCUL MOTEUR. UN NOUVEAU MODELE EST PROPOSE, DONT LE DEVELOPPEMENT S'EST APPUYE SUR DES RESULTATS DE SIMULATIONS NUMERIQUES DIRECTES (DNS). IL PREND EN COMPTE LE MELANGE TURBULENT AU TRAVERS DE LA DISSIPATION SCALAIRE ET DE PDF PRESUMEES DE LA FRACTION DE MELANGE ET D'UNE VARIABLE DE PROGRES DE LA REACTION CHIMIQUE. LE MODELE EST VALIDE A PLUSIEURS NIVEAUX. TOUT D'ABORD, IL EST COMPARE AUX DNS POUR DES CAS DE MELANGE SIMPLE. PUIS, SA VERSION MOYENNEE EST IMPLANTEE DANS LE CODE DE CALCUL KIVA2-MB OU SON COMPORTEMENT EST TESTE EN MONO-DIMENSIONNEL ET COMPARE A D'AUTRES FORMULATIONS. ENFIN, LE MODELE EST VALIDE PAR COMPARAISON AVEC UNE EXPERIENCE DEDIEE D'INJECTION DE METHANE DANS UNE CELLULE PRESSURISEE REMPLIE D'AIR CHAUFFE ET PERMETTANT L'UTILISATION DE DIAGNOSTICS OPTIQUES.
Download or read book Optimization Methods for the Mixture Formation and Combustion Process in Diesel Engines written by Jost Weber and published by Cuvillier Verlag. This book was released on 2008-09-02 with total page 266 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: The optimization of the combustion and mixture formation process in Diesel engines by CFD simulations requires a reliable model approach as a pre-requisite in order to predict combustion and emissions. A general and commonly used model for the liquid spray is the discrete droplet model. Sub-models for droplet breakup, collision and coalescence, and evaporation are available in the CFD code. With regard to combustion, the flamelet model approach is interactively coupled with the CFD code, known as RIF model. It benefits from a one-dimensional description of the thin reaction zone in the flame. By this approach, a detailed reaction mechanism for the model fuel can be used. Sub-mechanisms for NOx formation and a soot model are included. The reaction mechanism has been modified in this work to account for a correct ignition delay and heat-release at low-temperature conditions e.g. in the PCCI combustion. The modeling of the mixture formation in a spray contains uncertainties in the model constants and initial conditions. Spray data is required to calibrate the spray model. At least, the spray penetration has to be measured under engine like conditions as performed in a spray chamber. The spray penetration is interpreted as a criterion for the mass and momentum exchange between the spray and the surrounding gas on a macroscopic level. Finding a good agreement for the spray penetration between simulation and experiment defines an optimization problem. That agreement is expressed in an Euclidean norm as a merit function. The objective is to minimize this merit function. The search for an appropriate set of spray model parameters and initial conditions is denoted here as calibration of the spray model. Six parameters have been identified, spanning a six dimensional parameter space. A manual search is not feasible anymore but the implemented Genetic Algorithm is suitable to find a global optimum where a good agreement between measured and simulated spray penetration is obtained. If the same spray parameters are applied to a virtual engine case, a similar good agreement is achieved although the mesh resolution is much finer and the mesh topology is different than for the spray chamber simulation. From this result, spray data for engine simulations should be provided and be used for sake of calibration before the engine simulation is conducted. Additionally data is obtained by PDA measurements at discrete points in the spray. That measurement technique is, however, limited to less dense areas. Nevertheless, it shows that also local data is in agreement with the simulation data. Agreement with spray penetration is thus a relatively good choice and accounts also for the physics on a local or microscopic level. That hypothesis is well supported by the data from the ethanol spray calibration. The excellent agreement with regard to the global spray penetration is reflected by the 2D comparison of liquid and vapor fuel concentrations and temperature, respectively. Furthermore, a similar good agreement in spray penetration is obtained if the breakup and collision model is not used. In that case, the spray penetration is only controlled by the evaporation process. The Genetic Algorithm finds a point in the parameter space with an initial SMR that is of the order of size of the outcome of the secondary droplet breakup. However in engine simulations, spray data is not always available. In that case the spray parameters have to be adjusted. That adjustment is carried out following a methodology that is presented in this work. Mainly, SOI and EGR variations have to be used to calibrated the spray and combustion model. That approach has been investigated for three different engine data sets for conventional and PCCI combustion mode. On the Cummins QSX engine, a conventional combustion has been studied. Spray parameters are subject of adjustment. On the Duramax 6600 Diesel engine, a conventional and PCCI combustion mode are investigated. For the PCCI combustion mode, the reaction mechanism is modified in order to account for a correct ignition delay in the low temperature combustion regime. The comparison between engine data and results from the simulation indicates a good agreement for the combustion and engineout emissions. On the Duramax full load case, most uncertainties are addressed to the spray-wall interaction. Uncertainties from physical not well based models will always occur in the engine simulation. Therefore, calibration of these models is a mean to quantify its influence and minimize the discrepancies.
Download or read book Etude exp rimentale du processus de combustion dans un moteur Diesel acc s optiques fonctionnant en charge homog ne written by Anthony Dubreuil and published by . This book was released on 2008 with total page 213 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Les émissions de gaz d'échappement des moteurs à combustion interne sont soumises à des normes anti-pollution de plus en plus contraignantes. Le mode de combustion HCCI (Homogeneous Charge Compression Ignition), appliqué au moteur thermique, peut être une solution pour diminuer les polluants, particulièrement les oxydes d'azote et les particules. L'objectif du travail de thèse est de contribuer expérimentalement à une meilleure compréhension du processus d'initiation et de développement de la combustion HCCI dans un moteur Diesel à accès optiques. La combustion homogène a été caractérisée expérimentalement en étudiant l'effet de la température d’admission, de la composition du carburant, d’une recirculation des gaz d’échappement (EGR) reconstituée et de la présence d’espèces minoritaires à l’admission (CO, NO, CH4). Les diagnostics optiques tels que la chimiluminescence et la fluorescence induite par laser nous ont permis de mettre en évidence l’effet de l’EGR sur l'évolution, au cours du cycle moteur, de certaines espèces chimiques (formaldéhyde, OH) pendant la phase d’oxydation du carburant. Un modèle numérique, issu du code de calcul SENKIN, a été développé pour permettre la simulation d'un moteur fonctionnant en HCCI. Ce modèle nous a permis de valider les prédictions données par les schémas cinétiques, mais aussi de corréler les apparitions des espèces chimiques au cours de la combustion. Certains phénomènes relevés expérimentalement ont pu être expliqués par l’analyse de certaines réactions cinétiques prépondérantes pendant le processus HCCI.
