Modélisation de l'écoulement diphasique dans les injecteurs Diesel

CHAPITRE 1 : QUE SE PASSE-T’IL DANS UN INJECTEUR DIESEL HAUTEPRESSION ? 351.4.2 Écoulement secondaireDate et al [38] ont remarqué, dans leurs maquettes d’injecteurs d’échelle ×40, la formation d’un écoulementsecondaire dans l’orifice d’injection (voir figure 1.19), créé par le décollement de l’écoulement àl’entrée de l’orifice et la dépression en “ haut” du conduit. La combinaison de l’écoulement principal, qui estdécollé au début de l’orifice et de l’écoulement secondaire conforte les résultats de visualisation du sprayde Soteriou [120], montrant un spray dirigé vers “ le bas” .Il s’avère qu’actuellement, ce sont ces écoulements secondaires qui sont les plus étudiés expérimentalement.Dans ses dernières publications, Soteriou [123, 124] montre dans une géométrie simplifiée d’injecteurà grande échelle, la formation de tourbillons à l’entrée de la buse d’injection. Ces structures tourbillonnantessont créées par une plaque obturant la moitié de la section de passage du fl uide à l’entrée del’orifice. Les tourbillons sont advectés par l’écoulement et sont encore visibles de façon très évidente dansle spray, assez loin de l’orifice d’injection (voir figure 1.20).On remarque qu’au centre de ces tourbillons se forme une zone de cavitation, assez similaire à la cavitation"en fil" observée par Gavaises (figure 1.15).Ces résultats expérimentaux montrent que la structure de l’écoulement à l’intérieur même de l’orificea un impact très fort sur la cavitation, et que la résolution numérique de ce type de structure est obligatoirepour obtenir des résultats proches de la réalité : ceci est d’autant plus important que la structure du spray estégalement affectée par ce phénomène (nous le verrons au chapitre suivant).FIG. 1.18: À gauche : singularités de jets issus d’un injecteur VCO taille réelle. À droite :même type de singularités pour une maquette d’injecteur VCO à grande échelle