Buse d'injecteur Diesel/carburant à rampe commune de haute qualité, DLLA148P168

Simulation de débit à grande vitesse dans les injecteurs de carburant (partie 6)

La petite taille, la vitesse élevée et l’échelle de temps limitée rendent très difficile l’étude expérimentale du comportement. La modélisation de la cavitation peut être utile pour simuler l'écoulement dans des buses d'injecteur grandeur nature et étudier les caractéristiques internes de la buse, qui affectent le débit à l'intérieur d'une buse.

La construction de toute simulation de buses d'injection cavitationnelles commence par les hypothèses fondamentales sur les phénomènes à inclure et ceux qui seront négligés [12]. À ce jour, il n’y a pas eu de consensus quant à savoir s’il est acceptable de supposer que les petites buses cavitationnelles à grande vitesse sont en équilibre thermique ou inertiel. Si l’on suppose que la buse est en équilibre thermique, il n’y a probablement pas de retard significatif dans la croissance ou l’effondrement des bulles dû au transfert de chaleur. Le transfert de chaleur est infiniment rapide et les effets d'inertie limitent le changement de phase. L'hypothèse d'équilibre inertiel signifie que les deux phases ont une vitesse de glissement négligeable.

Alternativement, à l'échelle inférieure à la grille, on peut également envisager la possibilité de petites bulles dontla taille répond aux changements de pression. Cette diversité d’opinions conduit à une variété d’approches de modélisation. Les simulations de buses d’atomisation à cavitation nécessitent invariablement des hypothèses simplificatrices. Ces hypothèses devraient être suffisantes pour rendre le problème résoluble sans produire d’erreurs inacceptables. L'objectif de ce travail est de construire un solveur CFD tridimensionnel pour simuler l'écoulement dans une petite buse cavitante à grande vitesse en utilisant le modèle d'équilibre homogène (HEM). Le HEM utilisé dans ce travail étend le modèle décrit par Schmidt et al. [1,2] dans un cadre multidimensionnel et parallélisé. Le modèle est étendu pour simuler les effets non linéaires de la phase pure dans l'écoulement et l'approche numérique diffère des travaux de Schmidt et al.