Buse d'injecteur Diesel M003p153 pour injecteur 5ws40200, 5ws40044, 5ws40156-4z, A2c59514909 A2c59511602, A2c59511601 citroën FIAT Peugeot

SIMULATION DE DÉBIT À HAUTE VITESSE DANS LES BUSES D'INJECTEUR DE CARBURANT (partie 1)

L'atomisation du carburant est essentielle pour contrôler la combustion à l'intérieur d'un moteur à injection directe. Le contrôle de la combustion contribue à réduire les émissions et à améliorer l’efficacité. La cavitation est l'un des facteurs qui affectent de manière significative la nature des pulvérisations dans une chambre de combustion. Les buses d'injection de carburant typiques sont petites et fonctionnent à une pression très élevée, ce qui limite l'étude du comportement interne des buses. Les échelles de temps et de longueur limitent encore davantage l'étude expérimentale d'une buse d'injecteur de carburant. La simulation de la cavitation dans un injecteur de carburant aidera à comprendre le phénomène et contribuera à son développement ultérieur.

La construction de toute simulation de buses d'injection cavitationnelles commence par les hypothèses fondamentales sur les phénomènes qui seront inclus et ceux qui seront négligés. 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.

Cette diversité d’opinions conduit à une variété d’approches de modélisation. Si l'on suppose que la buse est en équilibre thermique, il n'y a probablement pas de retard Vi 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 dont la taille répond aux changements de pression. Schmidt et coll. [1,2] ont développé un modèle d'équilibre homogène transitoire bidimensionnel destiné à simuler des écoulements de buse petits et à grande vitesse. Le HEM utilise l’hypothèse d’équilibre thermique pour simuler la cavitation. Il suppose l'écoulement diphasique à l'intérieur d'une buse dans un mélange homogène de vapeur et de liquide.

Ce travail présente la simulation d'une buse à grande vitesse, utilisant le HEM pour la cavitation, dans un cadre multidimensionnel et parallèle. Le modèle est étendu pour simuler les effets non linéaires de la phase pure dans l'écoulement et l'approche numérique est modifiée pour obtenir un résultat stable dans un cadre multidimensionnel.