Modélisation de l'écoulement diphasique dans les injecteurs Diesel

TABLE DES FIGURES 134.1 Vitesse du son en fonction du taux de vide du mélange. Courbe linéaire/log. ρ g = 1 ×10 −2 kg/m 3 , ρ l = 770kg/m 3 , a g = 150m/s, et a l = 1200m/s . . . . . . . . . . . . . . 954.2 Équation d’état HEM. Courbe log/log. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 974.3 Zone interfaciale de la loi d’état. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 974.4 Zone pseudo-incompressible de la loi d’état. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 984.5 Différentes expressions de la viscosité du mélange en fonction du taux de vide. . . . . . . . 994.6 Réfl exion des ondes de pression dans un domaine comportant un "nuage de bulles". . . . . 1005.1 Advection d’un créneau pour des CFL de 0.1 à 0.4. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1045.2 Advection d’un créneau pour des CFL supérieurs à 0.5. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1055.3 Comparaison du débit et de la vitesse moyenne en sortie . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1065.4 Comparaison des profils radiaux de masse volumique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1075.5 Numérotation locale des noeuds de la maille i4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1095.6 Partie du volume de contrôle de quantité de mouvement centré en i4 qui appartient à lamaille i4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1095.7 Taux d’introduction expérimentaux (traits continus) et numériques pour P rail = 400 bar.Temps de commande de 200, 300, 500, 700, 1000, 2400 µs. Abscisse : temps en secondes. 1125.8 Taux d’introduction expérimentaux (traits continus) et numériques pour P rail = 800 bar.Temps de commande de 125, 200,300, 400, 500, 800, 1200, 2400 µs. Abscisse : temps ensecondes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1135.9 Taux d’introduction expérimentaux (traits continus) et numériques pour P rail = 1350 bar.Temps de commande de 125, 200, 300, 1200, 2600 µs. Abscisse : temps en secondes. . . . 1145.10 1 : Taux d’introduction (en kg/s) et 2 : signal de pression (en bar) dans le nez de l’injecteurpour P rail = 800 bar et un temps de commande de 2400 µs. Abscisse : temps en secondes. 1155.11 Configurations des blocs de mailles dans KIVA et CavIF. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1195.12 Mécanisme de formation des maillages pseudo-polaires. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1205.13 Maillage d’une géométrie par une méthode mono-bloc. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1215.14 Maillage d’une géométrie par une méthode multi-bloc. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1216.1 Déformation du maillage. À gauche : déformation extrême −1 ; au milieu : position intermédiaire0 ; à droite : déformation extrême 1. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1246.2 Mouvement de déformation du maillage : −1, 0 et 1 correspondent respectivement auxmaillages présentés figure 6.1. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1246.3 Compression d’un gaz isentropique. A gauche : profils de vitesse aux temps t = 25µs, 50µs, 75µs, 100µs, 125µs, 150A droite : profils de masse volumique aux mêmes temps . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1256.4 Détente d’un gaz isentropique. A gauche : profils de vitesse aux temps t = 25µs, 50µs, 75µs, 100µs, 125µs, 150µs, 175A droite : profils de masse volumique aux mêmes temps . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1256.5 Pression et masse volumique en sortie du domaine en fonction du coefficient de relaxation κ 1276.6 Vitesse en sortie du domaine en fonction du coefficient de relaxation (à gauche). Profil depression sur la longueur de la conduite, avant et après réfl exion (à droite) . . . . . . . . . 1276.7 Bubble radius versus time. R init = 1mm. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1286.8 Collapse d’une bulle proche d’une paroi. La masse volumique est représentée, et l’isosurfaceest fixée à α = 0.9 [44]. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1306.9 Développement et stabilisation de la cavitation dans l’orifice d’un injecteur monotrou.Masse volumique du mélange en g/cm 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1316.10 Profils de pression près de la paroi. À gauche : à t=7.5 ∗ 10 −6 s. À droite : à t=11.4 ∗ 10 −6 s. 1326.11 Profil de masse volumique à t=11.4 ∗ 10 −6 s près de la paroi. . . . . . . . . . . . . . . . . 1326.12 Profils radiaux de la masse volumique. À gauche : immédiatement après l’entrée vive. Àdroite : à la sortie. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1336.13 Cd en fonction du temps. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1337.1 À gauche : domaine de calcul utilisé. À droite : zoom du maillage sur l’orifice. . . . . . . . 1367.2 Coefficient de débit en fonction du temps. Résultats de calcul de CAVIF. . . . . . . . . . . 1377.3 Développement de la cavitation pour un angle vif et P inj = 300bar. Infl uence de l’écoulementamont. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137