Numerical simulations for diesel engine development
Institution:
Lyon, INSADisciplines:
Directors:
Abstract EN:
Considering the increasingly rigorous pollutions regulations, the reduction or even the elimination of nitrogen oxide (NOx) and soot emissions occuring in Diesel engines, are inevitable. In order to reach that goal, more and more sophisticated technologies are under development leading to very complex physical behavior of injected spray. Facing the lack of the models describing such phenomena, the thesis focuses on the understanding of the existing models performance and their efficiency assessment. We try to understand the physical phenomena and the constraints of the classical models to be able to employ them in the most skillful way. The main result of the present research is the methodology suggestion for the numerical studies of Diesel engine, with the principal point concerning the boundary condition of injection velocity, whose various assumptions lead to the very important results dispersion. The objective of this methodology is to help the researchers of the applied engineering to understand the most important phenomena appearing in Diesel engine, and to indicate some points to succeed the numerical simulations using the classical models of the jet breakup.
Abstract FR:
L'évolution des normes anti-pollution de plus en plus restrictives rend inéluctable la réduction voire l'élimination des émissions d'oxydes d'azote (Nox) et de suies générées par les moteurs diesel. Les technologies de plus en plus poussées développées pour atteindre ces objectifs mènent néanmoins à des phénomènes physiques très complexes dans la chambre de combustion. Face au manque actuel de modèles physiques décrivant de tels comportements, la thèse se concentre sur la compréhension et l'évaluation des modèles existants. Les phénomènes physiques pris en compte par chaque modèle ainsi que leur limitations sont étudiés afin d'en faire un usage le plus pertinent possible. Le résultat principal du travail présenté est une proposition de méthodologie de simulation numérique pour les moteurs diesel, avec en particulier l'adaptation de la condition limite en vitesse d'injection menant à une grande dispersion des résultats. Le but de la méthodologie est de fournir à la recherche appliquée une compréhension des phénomènes les plus importants présents dans un moteur diesel et de donner des pistes pour une simulation numérique robuste avec les modèles classiques de fragmentation du jet.