ModÃ©lisation de l'Ã©coulement diphasique dans les injecteurs Diesel

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106 CHAPITRE 5 : ÉLABORATION DU CODE CAVIF5.2.4 Comparaison dans le code bidimensionnel CAVALRYAfin de tester le schéma QSOU dans une configuration d’écoulement cavitant, nous l’avons implantédans CAVALRY. Nous avons effectué le test sur la géométrie de l’injecteur de Schmidt bidimensionnelle(voir figure 3.5), avec des conditions d’injection de P inj = 1000ba r, et P ch = 50ba r. À deux temps decalcul définis, nous avons comparé les débits et vitesse moyenne en sortie de l’injecteur (voir figure 5.3),ainsi que les profils radiaux de masse volumique (voir figure 5.4). On remarque que les résultats sont trèsproches entre les deux méthodes : on remarque même que le schéma QSOU, qui à priori devait donner desrésultats plus diffusifs, conserve bien les gradients de masse volumique : juste en aval du rayon de courbureDebit en sortieVitesse en sortie0.015Pinj=1000bar, Pch=50bar500.0Pinj=1000bar, Pch=50bar400.00.010Debit(kg/s)0.005ISNASQSOUVitesse(m/s)300.0200.0ISNASQSOU100.00.0000.0e+00 5.0e−06 1.0e−05 1.5e−05 2.0e−05Temps(s)0.00.0e+00 5.0e−06 1.0e−05 1.5e−05Temps(s)FIG. 5.3: Comparaison du débit et de la vitesse moyenne en sortiede l’injecteur (dans la zone où la cavitation est la plus forte, à i = 55), les profils radiaux de masse volumiquedonnés par QSOU et ISNAS sont confondus. Plus en aval, à i = 120, le schéma QSOU calcule ungradient plus raide que celui donné par ISNAS. Enfin, en sortie (à i = 140), les deux profils sont identiques.Ces résultats très proches entre les deux schémas convectifs se retrouvent bien dans le calcul du débit massique,ainsi que pour l’expression de la vitesse moyenne en sortie de l’injecteur.Ce test comparatif montre que dans le cas de l’injecteur bidimensionnel, l’utilisation du schéma QSOUn’altère en rien la qualité des résultats obtenus par ISNAS. De plus, ce schéma a pour avantage de réduired’un facteur 2 le temps de calcul par rapport au schéma ISNAS. Il nous est donc apparu possible d’utiliserun schéma d’advection de type QSOU dans notre code de calcul d’écoulements cavitants.5.2.5 Choix du schéma d’advectionAu vu des résultats de l’implantation du QSOU dans CAVALRY et du test d’advection d’un créneauen monodimensionnel, on peut raisonnablement penser que l’utilisation du QSOU pour la modélisation del’écoulement cavitant est appropriée. Il suffit donc maintenant d’implanter le modèle de mélange homogèneà l’équilibre dans le code KIVA2. Cette partie du travail sera abordée dans la prochaine section.5.3 Implantation dans la structure KIVA2-MB5.3.1 Modélisation et équations du problème5.3.1.1 Structure du code et avantage de la loi d’étatL’intérêt d’utiliser le code KIVA est que la structure globale existe et des fonctionnalités telles queles conditions de symétrie ou le mouvement de maillage sont intégrées dans le soft. Le code KIVA a une
CHAPITRE 5 : ÉLABORATION DU CODE CAVIF 107Masse volumique selon rPinj=1000bar, Pch=50bar, i=55, t=40Masse volumique selon rPinj=1000bar, Pch=50bar, i=55, t=701.01.00.80.80.6ISNASQSOU0.6ISNASQSOUrhorho0.40.40.20.20.00.00 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50r/D00.00.00 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50r/D01.00Masse volumique selon rPinj=1000bar, Pch=50bar, i=120, t=40Masse volumique selon rPinj=1000bar, Pch=50bar, i=120, t=701.00.900.80.80ISNASQSOU0.6ISNASQSOUrhorho0.700.40.600.20.500.00 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50r/D00.00.00 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50r/D01.10Masse volumique selon rPinj=1000bar, Pch=50bar, i=140, t=40Masse volumique selon rPinj=1000bar, Pch=50bar, i=140, t=701.01.000.8rho0.90ISNASQSOUrho0.6ISNASQSOU0.40.800.20.700.00 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50r/D00.00.00 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50r/D0FIG. 5.4: Comparaison des profils radiaux de masse volumique
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