Modélisation de l'écoulement diphasique dans les injecteurs Diesel

146 CHAPITRE 7 : RÉSULTATS DE CALCULS7.4 Calculs pour un injecteur multitrou avec mouvementde maillageL’intérêt principal du code est de pouvoir simuler des écoulements cavitants instationnaires dans lesinjecteurs Diesel. Les tests effectués jusqu’à maintenant concernaient essentiellement l’étude de l’écoulementétabli. On se propose maintenant d’étudier un injecteur multitrou (axisymétrique) qui effectue uneinjection pilote (temps d’injection court). On simulera l’écoulement dans le nez de l’injecteur pendant toutela durée de l’injection pilote. La buse d’injection étudiée a six orifices d’injection, chacun de longueur 1mmet de diamètre 165µm. L’angle de nappe est faible (60˚).7.4.1 Maillage et conditions du calculLa géométrie et le maillage multi-blocs de la buse d’injection sont montrés dans la figure 7.17. Lemaillage est structuré de trois blocs :– le bloc 1 (en rouge), de coordonnées cylindriques, et qui est mobile au cours du temps : il représentela partie du domaine qui se déforme au cours de la levée de l’aiguille ;– le bloc 2 (en vert), de coordonnées cartésiennes, et qui est fixe dans le temps : c’est l’orifice d’injection;– le bloc 3 (en bleu), de coordonnées cartésiennes, et qui est fixe dans le temps : il représente la partiehaute de la buse d’injection, par où le fl uide entre dans le domaine.Comme l’injecteur est axisymétrique, seul le sixième du domaine est maillé, et des conditions de symétrieaxiale sont appliquées au bloc 1. Des conditions de symétrie planaire sont appliquées aux blocs 2 et3. Le maillage est constitué au total de 72534 noeuds.Nous simulons la levée d’aiguille de l’injection pilote d’un point de fonctionnement à 1500 tr/min, àcharge partielle (voir figure 7.18) pour lequel la durée de commande est de 270µs . Après élimination de laphase de décompression de la tige de l’aiguille, la durée d’injection totale a été estimée à 360µs. L’injectionse compose de trois phases : la levée d’aiguille pendant 220µs , une phase stabilisée pendant 30µs , puisla descente de l’aiguille pendant 110µs . La pression d’injection est égale à 1600bar et la pression dans lachambre de combustion au moment de l’injection est de 40bar. Les conditions initiales de pression sontmontrées dans la figure 7.19 : la pression est fixée à 1600bar dans le siège de l’aiguille et dans le sac (blocs1 et 3), et à 40bar dans l’orifice d’injection.FIG. 7.17: Géométrie du nez de l’injecteur 6 trous. A gauche : géométrie du domaine decalcul. À droite : maillage utilisé pour le calcul.