Injecteur de carburant Diesel 0445120061 Bosch pour Man TGA TGS TGX 10,5 L D2066

Cavitation dynamique à l'intérieur d'un injecteur diesel haute performance – une enquête expérimentale et CFD（partie 2)

Dans la simulation CFD, la résolution de structures turbulentes à grande échelle à l'aide de modèles basés sur la simulation aux grandes échelles (LES) présente un avantage de modélisation transitoire par rapport aux simulations RANS [3] [4] [5]. Le sérieux inconvénient du CFD basé sur LES dans un environnement industriel est l'énorme ressource informatique requise, de l'ordre de plusieurs centaines de cœurs dédiés. Sans une telle ressource, le traitement d’un seul cas peut prendre des mois, rendant impossible toute enquête sérieuse dans un délai raisonnable.

Des développements significatifs ont été réalisés dans la modélisation CFD qui tentent de combiner les avantages de la modélisation de turbulence LES et RANS [6]. Ces modèles sont souvent appelés modèles hybrides et offrent un plus grand potentiel d'utilisation des LES dans un environnement industriel.

Un modèle hybride LES-RANS CFD, utilisant une méthode de mélange multiphasique pour la cavitation, a été créé pour simuler les performances de l'orifice de contrôle. La modélisation de la turbulence à l'aide d'une méthode hybride LES-RANS permet des gains de calcul significatifs par rapport aux LES complets, en particulier dans les géométries d'écoulement délimitées par les parois à nombre de Reynolds (Re) élevé au sein d'un injecteur diesel.

2. Travail expérimental

Des modèles transparents ont été créés à partir de pièces de commande hydrauliques situées à l'intérieur d'un injecteur diesel, y compris un orifice de commande haute pression, entre le haut de l'aiguille et la soupape de commande. En raison de la petite échelle des injecteurs réels, le modèle a été créé à 40 fois la taille réelle, car il a été démontré dans des études précédentes que les performances du débit des orifices sont raisonnablement indépendantes de l'échelle [1]. Cette échelle accrue a permis une bien plus grande facilité de visualisation à l'aide d'une caméra haute vitesse, une Vision Research Phantom V1210. Une telle caméra, dotée d'un éclairage approprié, capture les détails de l'écoulement non visibles à l'œil humain et permet de suivre le comportement hydraulique via le processus de cavitation.