Modélisation Eulérienne de l’Atomisation Haute Pression. Influences sur la vaporisation et la combustion induite

Modeling the atomization of high speed jets using an Eulerian Formulation. Influences on the vaporization and the combustion

• Auteur / Autrice : Romain Lebas
• Direction : François-Xavier Demoulin, Mikhael Gorokhovski
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique. Energétique
• Date : Soutenance en 2007
• Etablissement(s) : Rouen

Mots clés

Mots clés contrôlés

Écoulement diphasique

Aérosols

Moteurs diesel

Combustion

Évaporation

Injections

Atomisation

Mots clés libres

Euler

Résumé

Les contraintes actuelles, écologiques et économiques, imposent aux constructeurs automobiles de réduire la consommation et les émissions polluantes des moteurs Diesel. Pour améliorer ces derniers, il faut comprendre finement les phénomènes physiques mis en jeu et en particulier l'injection du carburant dans la chambre de combustion. Une voie d'analyse de la physique et d'optimisation des moteurs Diesel à injection directe est la simulation numérique et plus particulièrement la modélisation. Après avoir détaillé les caractéristiques physiques des sprays, les modélisations existantes du processus d'atomisation ainsi que leurs limitations, un modèle innovant est présenté : le modèle ELSA (pour Euler - Lagrange pour les Sprays et l'Atomisation). Il prend en compte l'écoulement dans la zone dense du spray et traite le phénomène d'atomisation depuis l'intérieur de l'injecteur jusque dans la zone diluée du spray.

Nowadays, environmental and economic constraints force the car manufacturers to reduce the consumption and the pollutant emissions of Diesel engines. To improve these engines, it is necessary to precisely understand the physical phenomena that occur in the combustion chamber and more specifically the injection process. A way of analysis and optimization is the numerical simulation and the modeling. After having detailed the physical characteristics of the sprays, the existing models for the atomization process and their limitations, an innovating model is presented: the ELSA model (for Eulerian - Lagrangian Spray Atomization). It takes into account the flow in the dense zone of the spray and deals with the atomization phenomenon from inside the injector to the dilute part of the spray.