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Thèse soutenue

Simulation zérodimensionnelle de la combustion dans un moteur Diesel à injection directe

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Auteur / Autrice : Thierry Jaine
Direction : Pascal Higelin
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Mécanique des fluides. Thermique, énergétique, combustion
Date : Soutenance en 2004
Etablissement(s) : Orléans
Jury : Président / Présidente : Claude-Etienne Paillard
Examinateurs / Examinatrices : Pascal Menegazzi, Olivier Pajot
Rapporteurs / Rapporteuses : André Lallemand, Philippe Guibert

Résumé

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Les normes d'émissions polluantes sont de plus en plus contraignantes et la mise au point des moteurs ainsi que des systèmes de dépollution de plus en plus délicate. Dans cette optique, la modélisation 0D des moteurs Diesel est un outil permettant de prédire les performances en phase stationnaire et transitoire avec un bon compromis entre la vitesse d'exécution et la précision. Les modèles 0D de la littérature ont été comparés à des expériences réalisées sur mono-cylindre Diesel ainsi qu'à des calculs 3D. Puis, trois modèles de complexité croissante ont été mis au point à partir de ces modèles de base : deux modèles de combustion à turbulence simplifiée à une zone (avec et sans délai d'auto-inflammation) et un modèle à turbulence simplifiée multi-zones (ou n-fois une zone) avec sous-modèle de combustion, de pénétration de jet, de vaporisation des gouttes et prise en compte du délai d'auto-inflammation. Les modèles de combustion à turbulence simplifiée montrent un bon accord avec l'expérience notamment en terme de pression dans le cylindre. De plus, le modèle de combustion n-fois une zone permet de décrire localement la vaporisation du carburant et sa combustion. La vitesse d'exécution des modèles permet d'envisager leur utilisation dans les phases de développement de stratégies de contrôle moteur.