Abstract FR:

Le but de cette these est de modeliser et simuler des ecoulements diphasiques gaz-gouttelettes rencontres dans un moteur a essence a injection multipoint en utilisant des schemas aux differences implicites et un traitement multidomaine theoriquement fonde. En ce qui concerne les ecoulements diphasiques, on a modelise le gaz comme un milieu continu non visqueux et multi-espece dans une approche eulerienne et les gouttelettes comme un milieu disperse dans une approche lagrangienne statistique. On a particulierement etudie deux phenomenes tres peu abordes: impact de gouttelette sur une paroi et arrachement de gouttelettes a un film liquide attache a une paroi. On a developpe un modele d'impact permettant de determiner dans le regime de desintegration les caracteristiques des sous-gouttelettes ejectees et un modele d'arrachement qui donne la taille, la vitesse et le flux des gouttelettes arrachees en fonction des conditions du liquide et du gaz. On a egalement presente un ensemble de methodes numeriques necessaire a la simulation des ecoulements diphasiques avec les differents modeles. Plus particulierement, on a developpe des conditions de raccord en traitement multidomaine utilisant des schemas implicites dissipatifs a deux niveaux en temps et a trois points par direction d'espace. On a etabli la stabilite de gks et la convergence vers l'etat stationnaire de nos conditions de raccord et on les a valide dans un cas test classique en aerodynamique externe-ecoulement transsonique autour d'un profil naca0012. On a applique nos modeles pour simuler deux problemes poses par l'industrie automobile: l'admission diphasique air-essence et le mouvement des gouttelettes injectees dans une pipe d'admission experimentale etudiee par psa