Modélisation de l'écoulement diphasique dans les injecteurs Diesel

Chapitre 7Résultats de calculs7.1 IntroductionDANS le chapitre précédent, nous avons validé CavIF dans des situations “ académiques” , mettant enévidence les possibilités du code au regard des écoulements cavitants. Ceci nous a permis d’utiliseret de valider chaque fonctionnalité indépendamment (architectures multi-blocs, mouvement de maillage,conditions aux limites). Nous utilisons dans ce chapitre le code comme outil prédictif (dans la section 7.2),et comme aide à la compréhension (dans la section 7.3), en utilisant l’ensemble de ses possibilités.La première section consiste à modéliser l’écoulement dans un injecteur monotrou, en comparant lesrésultats à une série d’expériences. On analyse la dépendance de la perte de charge en fonction du nombrede cavitation et du rayon de courbure de l’entrée de l’orifice.Nous effectuons ensuite une analyse de l’écoulement dans un injecteur monotrou simplifié en tridimensionnel(grâce à l’aide de Celia Soteriou, de Delphi Diesel Systems). Nous relions les caractéristiques del’écoulement interne aux conclusions sur le spray qui ont été menées dans la section § 2.2.2.Enfin, la simulation d’une injection pilote pour un injecteur multi-trou tridimensionnel permet d’accéderà une meilleure compréhension de la topologie de l’écoulement. Nous mettons en évidence l’importancedes écoulements secondaires dans l’orifice sur les conditions de sortie de l’orifice d’injection.7.2 Calculs pour un injecteur monotrou7.2.1 Influence du rayon de courbure à l’entrée de l’orificeDans le cadre de l’étude GSM D1.2 (partenariat PSA-Renault-IFP), des études expérimentales ont étéréalisées par le CRMT [85] sur des injecteurs monotrous afin de tester l’infl uence de l’entrée de l’orifice(modifiée par hydroérosion ou électroérosion). En parallèle, des calculs numériques sur ces géométries ontété effectués par PRINCIPIA sur le code EOLE. Le but de cette section est de comparer les résultats obtenusexpérimentalement lors de cette étude avec les codes CAVALRY et CavIF.Le domaine de calcul et un détail du maillage à l’entrée de l’orifice sont présentés dans la figure 7.1.C’est cette géométrie qui est utilisée pour les codes CavIF et EOLE. CAVALRY est utilisé avec le maillageprésenté dans la figure 3.5.7.2.1.1 Entrée vive (R = 0)L’orifice de l’injecteur est de diamètre 200µm et de longueur 1mm. Trois pressions d’alimentation ontété testées : P in j = 300, 500, 1000bar et la pression aval est fixée à 60bar. On compare par rapport à