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Mobilité et Systèmes

Les moteurs essence à injection directe émettent des particules de suie lors des phases de transitoires rapides.
   
Ce phénomène, encore très mal compris, est pris en compte lors des tests sur les nouveaux cycles d’homologation WLTCa visant à Mjus Bottines Bottines En Mjus Marron dBoeCxreproduire plus fidèlement l’usage réel des véhicules.
   
Les simulations numériques à haute résolution de l’écoulement dans la chambre de combustion, capables notamment de résoudre les variations cycle à cycle, permettent d’améliorer la compréhension des mécanismes à l’origine de cette production de suies.
   
Toutefois, si ces calculs, basés sur la simulation aux grandes échelles (LESb), sont aujourd’hui bien maîtrisés pour des points de fonctionnement stabilisés(1), ils n’avaient encore jamais été réalisés pour des transitoires.
   
Les travaux engagés par IFPEN(2-3), dans le projet ANR Astridec, ont démontré la pertinence de la LES pour traiter cette problématique, au travers de premiers calculs mettant en œuvre notamment un couplage de codes 1D-3D.
     
'dicago En Hugo u6' Sweat Bleu shirt JTu1c5lFK3Ces simulations ont notamment permis de reproduire l’impact des phases transitoires moteurs, i. e. des variations du régime de rotation du moteur (par exemple, une accélération entre 1 000 tr/min et 1 800 tr/min sur la figure) :

Il reste aujourd’hui à affiner les résultats en séparant les composantes moyennes et fluctuantes des champs de vitesses. Pour cela, deux axes d’étude sont suivis :

  • l’obtention d’une moyenne exploitable par la réalisation de plusieurs transitoires,
       
  • et la mise en place de post-traitements spécifiques, tels que l’EMDd(4).
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a - Worldwide harmonized Light vehicles Test Cycles.
 
bJ lindeberg En Pantalon Bleu Nuit dCxoeWBr - Large-Eddy Simulation.
  
c - Aerodynamics and Sprays during Transients of Gasoline Direct Injection Engines.
  
d - Empirical Mode Decomposition.
   

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Contact scientifique :  [email protected]

Article paru dans [email protected] n° 32 - Mars 2018

Publications

  1. A. Robert, S. Richard, O. Colin, L. Martinez, L. de Francqueville et al, Proc. Combust. Inst. 35(3), 2015 
        
  2. B. Roux, IFPEN, Ph.D. thesis 2015 : Couplage entre simulation système et simulation aux grandes échelles pour la simulation multi-échelles de moteurs à combustion interne.
    >> https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01343306/document
       
  3. A. Poubeau, S. Jay, A. Robert, E. Nicoud et al., Large-Eddy Simulations of a Speed Transient Performed on a Motored Gasoline Engine, SAE Technical Paper 2017 Mjus Bottines Bottines En Mjus Marron dBoeCx
    >> Doi: 10.4271/2017-24-0028
        
  4. M. Sadeghi, K. Abed-Meraim, F. Foucher, C. Mounaïm-Rousselle, Analysis of the Bivariate EMD Behavior for Separating Coherent Structures from Interference Fluctuations in Isotropic Homogeneous Turbulence : Proceedings of the iTi Conference on Turbulence, Bertinoro, Italie, sept. 2014
    >> Doi: 10.1007/978-3-319-29130-7
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