Développement d'un modèle de suies pour la modélisation multidimensionnelle des polluants dans les moteurs Diesel

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Book Synopsis Développement d'un modèle de suies pour la modélisation multidimensionnelle des polluants dans les moteurs Diesel by : Stéphane Martinot (Docteur en énergétique)

Download or read book Développement d'un modèle de suies pour la modélisation multidimensionnelle des polluants dans les moteurs Diesel written by Stéphane Martinot (Docteur en énergétique) and published by . This book was released on 2004 with total page pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Les constructeurs automobiles doivent faire face à des normes anti-pollution de plus en plus sévères et dans des délais de plus en plus courts. Les particules émises par les moteurs Diesel font partie des polluants réglementés. Le recours à des outils d'aide à la conception de moteurs devient de plus en plus fréquent et nécessaire. Ce travail s'inscrit dans ce cadre et consiste en un développement d'un modèle de formation et d'oxydation des suies Diesel qui sera intégré dans un code de calcul 3D moteur. La difficulté de la modélisation de la combustion dans de tels codes provient du fait que la structure de la zone réactionnelle est sous-résolue par le maillage. Habituellement, des hypothèses de type flammelettes ou, à l'opposé, de type réacteur homogène sont faites sur la structure de sous-maille. La nouveauté apportée au cours de ce travail est qu'une réponse couplée flammelettes / réacteur homogfène est apportée pour décrire la structure de la zone réactionnelle. Le passage d'un modèle à l'autre se fait naturellement via une comparaison entre un temps caractéristique chimique et un temps caractéristique de la turbulence. Ce nouveau modèle est validé dans des configurations simplifiées mais représentatives des conditions thermodynamiques rencontrées dans un moteur Diesel. La structure du nuage de suie calculée par le nouveau modèle reproduit de façon satisfaisante ce qui est observé expérimentalement. Cependant, le manque de données quantitatives ne permet pas de valider complètement le modèle. Ce dernier est également utilisé pour une étude paramétrique sur un moteur Diesel de série. Les tendances sur les émissions de suies mesurées sont bien reproduites par le modèle.

Développement d'un modèle de suies pour la modélisation multidimentionnelle des polluants dans les moteurs diesel

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Book Synopsis Développement d'un modèle de suies pour la modélisation multidimentionnelle des polluants dans les moteurs diesel by : Stéphane Martinot (Docteur en énergétique)

Download or read book Développement d'un modèle de suies pour la modélisation multidimentionnelle des polluants dans les moteurs diesel written by Stéphane Martinot (Docteur en énergétique) and published by . This book was released on 2002 with total page 376 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Les constructeurs automobiles doivent faire face à des normes anti-pollution de plus en plus sévères et dans des délais de plus en plus courts. Les particules émises par les moteurs Diesel font partie des polluants réglementés. Le recours à des outils d'aide à la conception de moteurs devient de plus en plus fréquent et nécessaire. Ce travail s'inscrit dans ce cadre et consiste en un développement d'un modèle de formation et d'oxydation des suies Diesel qui sera intégré dans un code de calcul 3D moteur. La difficulté de la modélisation de la combustion dans de tels codes provient du fait que la structure de la zone réactionnelle est sous-résolue par le maillage. Habituellement, des hypothèses de type flammelettes ou, à l'opposé, de type réacteur homogène sont faites sur la structure de sous-maille. La nouveauté apportée au cours de ce travail est qu'une réponse couplée flammelettes / réacteur homogène est apportée pour décrire la structure de la zone réactionnelle. Le passage d'un modèle à l'autre se fait naturellement via une comparaison entre un temps caractéristique chimique et un temps caractéristique de la turbulence. Ce nouveau modèle est validé dans des configurations simplifiées mais représentatives des conditions thermodynamiques rencontrées dans un moteur Diesel. La structure du nuage de suie calculée par le nouveau modèle reproduit de façon satisfaisante ce qui est observé expérimentalement. Cependant, le manque de données quantitatives ne permet pas de valider complètement le modèle. Ce dernier est également utilisé pour une étude paramétrique sur un moteur Diesel de série. Les tendances sur les émissions de suies mesurées sont bien reproduites par le modèle.

La Modélisation multidimensionnelle des écoulements dans les moteurs

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Publisher : Editions TECHNIP
ISBN 13 : 9782710807711
Total Pages : 212 pages
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Book Synopsis La Modélisation multidimensionnelle des écoulements dans les moteurs by : Thierry Baritaud

Download or read book La Modélisation multidimensionnelle des écoulements dans les moteurs written by Thierry Baritaud and published by Editions TECHNIP. This book was released on 1999 with total page 212 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: With an increasingly challenging commercial environment, and the need imposed by safety principles to reduce both fuel consumption and pollutant emissions, the development of new engines can now benefit from the advances of computational fluid dynamics. Engine CFD is a most challenging simulation problem. This is caused by the spread of time and space scales, the excursion amplitude of most parameters, the high quasi-cyclic unstationarity of engine flows, the importance of minor geometry details, the number of physical and chemical processes including turbulent combustion and multi-phase flows to model. However, engine CFD has now reached a state where it has become a widely used tool, not only for engine understanding, but also increasingly for engine design. Undoubtedly, laser diagnostics in optical access engines have also brought significant help.Contents: 1. State of the art of multi-dimensional modeling of engine reacting flows. 2. Simulation of the intake and compression strokes of a motored 4-valve SI engine with a finite element code. 3. A parallel, unstructured-mesh methodology for device-scale combustion calculations. 4. Large-eddy simulation of in-cylinder flows. 5. Simulation of engine internal flows using digital physics. 6. Automatic block decomposition of parametrically changing volumes. 7. Developments in spray modeling in diesel and direct-injection gasoline engines. 8. Cyto-fluid dynamic theory of atomization processes. 9. Influence of the wall temperature on the mixture preparation in DI gasoline engines. 10. Simulation of cavitating flows in diesel injectors. 11. Recent developments in simulations of internal flows in high pressure swirl injectors. 12. 3D simulation of DI diesel combustion and pollutant formation using a two-component reference fuel. 13. Modeling of NOx and soot formation in diesel combustion. 14. Multi-dimensional modeling of combustion and pollutants formation of new technology light duty diesel engines. 15. 3D modeling of combustion for DI-SI engines. 16. Combustion modeling with the G-equation. 17. Multi-dimensional modeling of the aerodynamic and combustion in diesel engines. 18. CFD aided development of a SI-DI engine. 19. CFD engine applications at FIAT research centre. 20. Application of a detailed emission model for heavy duty diesel engine simulations. 21. CFD based shape optimization of IC engine.

Oil & Gas Science and Technology

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Book Synopsis Oil & Gas Science and Technology by :

Download or read book Oil & Gas Science and Technology written by and published by . This book was released on 1999 with total page 434 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt:

Etude cinétique de la combustion des suies diésel

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Book Synopsis Etude cinétique de la combustion des suies diésel by : Christelle Huguet

Download or read book Etude cinétique de la combustion des suies diésel written by Christelle Huguet and published by . This book was released on 2005 with total page 369 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: En raison de leur toxicité, les particules de suies sont considérées comme un des principaux polluants du moteur Diesel. A l'heure actuelle, la solution adoptée pour réduire les émissions de suies consiste à utiliser un filtre permettant de les piéger à plus de 90% avant de les brûler. Le recours à un additif permet d'abaisser la température d'oxydation des suies à des valeurs accessibles grâce à des réglages moteur adaptés. L'additivation de la suie est un paramètre fondamental dans le développement des stratégies de régénération et il est important que son influence soit correctement représentée par des modèles. Cette thèse, effectuée en partenariat ADEME-IFP a été réalisée en collaboration avec le LCSR de l'Université d'Orléans. L'objectif est de développer un mécanisme cinétique caractéristique de l'oxydation des suies Diesel qui puisse être ensuite intégré à un modèle de régénération de filtre à particules et utilisé à des fins de contrôle moteur. La méthodologie suivie s'appuie sur le couplage d'une étude de caractérisation des suies et d'une étude cinétique de la réaction. Les échantillons de suies Diesel ont été collectés, sans et avec additif à base de cérium et de fer, sur deux points moteurs représentatifs de deux cycles européens normalisés (ECE et EUDC). Des analyses thermiques et de composition, ainsi que des techniques telles que l'XPS, la DRX ou le MET ont été utilisées pour déterminer leurs propriétés physico-chimiques. Leur cinétique d'oxydation a été étudiée expérimentalement sur un Banc Gaz Synthétiques (BGS) avec un réacteur à lit fixe. Diverses procédures ont été réalisées : oxydation à température programmée (TPO), oxydation isotherme (IO) et oxydation séquentielle. Les résultats ont permis de corréler les propriétés physico-chimiques des suies Diesel avec leur vitesse d'oxydation. Le schéma cinétique développé repose sur une loi globale de consommation du carbone et distingue l'oxydation des différents constituants de la suie. Cette approche permet d'obtenir des résultats de simulation en très bon accord avec les tests expérimentaux d'oxydation des suies Diesel sur BGS.

MODELISATION MULTIDIMENSIONNELLE DE L'AERODYNAMIQUE INTERNE DANS LES MOTEURS DIESEL

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Book Synopsis MODELISATION MULTIDIMENSIONNELLE DE L'AERODYNAMIQUE INTERNE DANS LES MOTEURS DIESEL by : MARC-PAUL.. ERRERA

Download or read book MODELISATION MULTIDIMENSIONNELLE DE L'AERODYNAMIQUE INTERNE DANS LES MOTEURS DIESEL written by MARC-PAUL.. ERRERA and published by . This book was released on 1990 with total page pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'AERODYNAMIQUE INTERNE A UNE INFLUENCE PRIMORDIALE SUR LA COMBUSTION DANS LES MOTEURS DIESEL ET DONC SUR LES PERFORMANCES ET EMISSIONS DE POLLUANTS. UNE ACTION THEORIQUE ET EXPERIMENTALE A ETE ENTREPRISE A L'O.N.E.R.A. LE PROGRAMME DE CALCUL MIS EN PLACE CODE MATHILDA EST PRINCIPALEMENT DESTINE A ANALYSER LES PHASES D'ADMISSION ET DE COMPRESSION. LE PRINCIPAL OBJECTIF DU MONTAGE EST DE FOURNIR DES DONNEES EXPERIMENTALES POUR VALIDER LE CODE. ON RESOUT LES EQUATIONS DE NAVIER-STOKES ECRITES SOUS FORME STRICTEMENT CONSERVATIVE DANS UN REPERE CURVILIGNE DEFORMABLE. L'INTEGRATION DANS LE TEMPS S'EFFECTUE GRACE A UNE METHODE IMPLICITE A DIRECTIONS ALTERNEES ET LA DISCRETISATION SPATIALE FAIT APPEL A UNE TECHNIQUE DE VOLUMES FINIS. TOUS LES CALCULS PRESENTES PRENNENT EN COMPTE LE CONDUIT D'ADMISSION, LA REGION DE LA SOUPAPE ET LA CHAMBRE DE COMBUSTION. LES RESULTATS NUMERIQUES ONT EN PREMIER LIEU MIS EN EVIDENCE QUELQUES CARACTERISTIQUES IMPORTANTES DE L'ECOULEMENT STATIONNAIRE AU PASSAGE D'UNE SOUPAPE ET PLUS PARTICULIEREMENT UN DECOLLEMENT SUR LE PIEGE. LES PHASES D'ADMISSION SONT ENSUITE DECRITES DANS DES CONFIGURATIONS 2D ET 3D COMPORTANT UN BOL DANS LE PISTON. LE MONTAGE EXPERIMENTAL RESSEMBLE A UN MOTEUR SIMPLIFIE SPECIALEMENT CONCU POUR PERMETTRE DES MESURES DE VITESSES ET DE PRESSIONS. LES COMPARAISONS THEORIE-EXPERIENCE REVELENT UN BON COMPORTEMENT QUALITATIF DES PREDICTIONS NUMERIQUES. LE CODE MATHILDA A PAR AILLEURS ETE COMPLETEMENT VECTORISE ET OPTIMISE. UNE TECHNIQUE PUISSANTE ET ORIGINALE A DE PLUS ETE MISE EN UVRE POUR RESOUDRE LES SYSTEMES TRIDIAGONAUX PAR BLOCS SUR LES CALCULATEURS VECTORIELS

Modélisation 1D de la combustion diesel

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Book Synopsis Modélisation 1D de la combustion diesel by : Guanqin Ma

Download or read book Modélisation 1D de la combustion diesel written by Guanqin Ma and published by . This book was released on 2013 with total page 226 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Dans le cadre de la réduction des émissions polluantes et de la consommation de carburant des moteurs à combustion interne, ces dernières années ont vu le développement de modes de combustion à allumage par compression partiellement prémélangés (LTC, PCCI,..) pour lesquels la cinétique chimique joue un rôle important. Dans ce contexte, le travail présenté dans ce mémoire vise à développer un modèle phénoménologique 1D multizone de combustion Diesel, basé sur un modèle de spray évolué et intégrant différents niveaux de description de la cinétique chimique. L’étude bibliographique réalise un aperçu sur la physique de combustion Diesel et sa modélisation, où l’accent est mis sur les modèles phénoménologiques existants à ce jour. Le modèle élaboré est basé sur la modélisation de spray 1D transitoire de Musculus et al., à laquelle de nombreux développements et améliorations sont apportés, pour passer d’un spray inerte en milieu infini à un spray vaporisant puis brûlant en milieu confiné. Plusieurs approches du calcul de taux de réaction sont envisagées, allant jusqu’à la résolution d’un mécanisme chimique détaillé avec CHEMKIN. Le modèle permet d'analyser l'évolution d'un spray Diesel pendant toute la durée du processus de combustion, de calculer non seulement les paramètres globaux comme la pénétration, l'angle de spray, le délai d’inflammation, la pression et le taux de dégagement de chaleur, mais aussi les paramètres locaux, comme la température et la composition de chaque zone. Ce modèle est tout d’abord confronté à des résultats expérimentaux obtenus dans un réacteur à volume constant(base de données «Engine Combustion Network»).. Il permet de retrouver qualitativement les différentes phases de la combustion (délai, combustion de pré mélange puis établissement d’une flamme de diffusion). L’influence des paramètres du modèle est analysée puis il est confronté à des résultats expérimentaux de sensibilité à la fraction d’O2 et à la température ambiante. Le modèle est ensuite utilisé pour simuler le déroulement de la combustion dans le cas d’un moteur Diesel automobile, avec une chambre à volume variable et des interactions spray / paroi. Là encore, l’influence des quelques paramètres du modèle est étudiée, puis les résultats sont comparés avec des données expérimentales dans de nombreuses configurations impliquant les principaux paramètres de réglage : injection simple ou utilisation d’une injection pilote, pression d’injection, pression de suralimentation, taux d’EGR... Finalement, le modèle développé permet de retrouver des tendances qualitatives, avec un accord quantitatif plus ou moins correct selon les cas et un nombre de paramètres de réglage très restreint.

Amélioration de la consommation et de la dépollution des moteurs thermiques automobiles par optimisation des systèmes de refroidissement (application aux moteurs Diesel)

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Book Synopsis Amélioration de la consommation et de la dépollution des moteurs thermiques automobiles par optimisation des systèmes de refroidissement (application aux moteurs Diesel) by : Ludovic Tomaselli

Download or read book Amélioration de la consommation et de la dépollution des moteurs thermiques automobiles par optimisation des systèmes de refroidissement (application aux moteurs Diesel) written by Ludovic Tomaselli and published by . This book was released on 2000 with total page 220 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: LES MOTEURS THERMIQUES AUTOMOBILES SONT L'OBJET DE DEVELOPPEMENTS INEGALES JUSQU'A CE JOUR AFIN DE RESPECTER LES NORMES TOUJOURS PLUS CONTRAIGNANTES CONCERNANT LA CONSOMMATION ET LE REJET DE POLLUANTS. LE TRAVAIL DEVELOPPE DANS CE MEMOIRE APPORTE UNE SOLUTION A DEVELOPPEMENT INDUSTRIEL AU PROBLEME DE SURCONSOMMATION ET DE POLLUTION DES MOTEURS DANS LES CONDITIONS THERMIQUES TRANSITOIRES. LA PREMIERE PARTIE DU MEMOIRE CONCERNE L'ANALYSE ENERGETIQUE D'UN MOTEUR DIESEL. LES FLUX THERMIQUES GENERES ET ECHANGES Y SONT MIS EN AVANT AFIN DE QUANTIFIER PAR LA SUITE L'ASPECT THERMIQUE DU MOTEUR. UN DEVELOPPEMENT TOUT PARTICULIER CONCERNE LA FORMATION DES POLLUANTS ET LEUR TRAITEMENT. LA DEUXIEME PARTIE CONCERNE LE DEVELOPPEMENT DE LA MODELISATION MISE EN PLACE POUR JUGER L'IMPACT DE DIFFERENTES SOLUTIONS TECHNOLOGIQUES SUR LA THERMIQUE MOTEUR ET SUR LA CONSOMMATION. LE MODELE MIS EN PLACE TRAITE EN EFFET SIMULTANEMENT L'ASPECT THERMIQUE ET HYDRAULIQUE PAR UNE DESCRIPTION SOIGNEE DU MOTEUR ET DES BOUCLES FLUIDES QUI LUI SONT CONNECTEES ET L'ASPECT COMBUSTION PAR LE DEVELOPPEMENT D'UN MODULE SPECIFIQUE ABORDANT LA COMBUSTION PAR UN MODELE DE WIEBE A UNE ZONE. LA SOLUTION TECHNIQUE RETENUE CONCERNE UN PILOTAGE DE LA POMPE A EAU MECANIQUE PAR LE BIAIS DE VANNES PILOTEES EN SORTIE DE MOTEUR. UN PROTOTYPE A ETE REALISE ET L'ON PRESENTE DANS CETTE PARTIE LES MOYENS EXPERIMENTAUX MIS EN UVRE. L'ANALYSE COMPAREE DES RESULTATS NUMERIQUES ET EXPERIMENTAUX CLOT CE CHAPITRE. LA TROISIEME PARTIE CONCERNE L'INDUSTRIALISATION DU SYSTEME RETENU. ON Y DEFINIT LA STRATEGIE DE PILOTAGE DES ORGANES MIS EN PLACE AINSI QUE LA TECHNOLOGIE DES PIECES RETENUES. ENFIN ON JUGE PAR DES ESSAIS NORMALISES LE SYSTEME INDUSTRIALISE PAR COMPARAISON A UN MOTEUR CLASSIQUE. LA CONCLUSION ARGUMENTE SUR LA NECESSITE DE POURSUIVRE LES TRAVAUX ENGAGES AU NIVEAU DE LA MODELISATION POUR APPREHENDER UNE ARCHITECTURE THERMIQUE ET ENERGETIQUE TOUJOURS PLUS COMPLEXE DANS LES MOTEURS MODERNES.

Méthodes de recalage de modèles et application aux émissions diesel

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Book Synopsis Méthodes de recalage de modèles et application aux émissions diesel by :

Download or read book Méthodes de recalage de modèles et application aux émissions diesel written by and published by . This book was released on 2007 with total page 192 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Depuis plusieurs décennies, les véhicules européens sont soumis à des normes concernant leurs émissions polluantes. Pour faire face à ces contraintes de plus en plus importantes, les constructeurs automobiles ont fait appel à des solutions technologiques complexes notamment dans le cas des véhicules diesel. Cette situation a par ailleurs entraîné une complexification de la mise au point des moteurs puisque ces derniers possèdent un nombre croissant de paramètres de réglage. Notre travail de recherche s'est déroulé dans l'entreprise Renault SAS. Il a pour objectif de présenter des méthodes de recalage de modèles et une application de ses méthodes aux modèles d'émissions polluantes de moteur diesel. Depuis plusieurs années déjà, Renault utilise les techniques de plans d'expériences, de modélisation et d'optimisation pour résoudre le problème de la mise au point des moteurs diesel pour la dépollution. Si l'approche fonctionne bien, elle comporte néanmoins un défaut. Le processus de mise au point des moteurs diesel est itératif, et chaque itération apporte son lot de modifications matérielles. Dans ce cas, les modèles servant à prédire les émissions du moteur, qui sont des LOLIMOT, ne sont plus valables. Sachant que nous ne pouvons pas relancer le processus de modélisation pour des raisons de coup et de délais, une question se pose alors : "Comment recaler les modèles d'émissions après un changement de définition technique du moteur en faisant le moins d'essais possible ?". La contribution du travail de recherche se divise en deux approches. Une première voie utilise la théorie bayesienne. En se servant du modèle avant le changement comme d'un a priori ainsi que de nouveaux essais nous avons créé un algorithme permettant de recaler les modèles LOLIMOT. Nous proposons par ailleurs une méthode dérivée de la première intégrant en plus la connaissance que peuvent avoir les metteurs au point de leur moteur. Nous avons testé notre méthode en simulation puis sur des essais effectués sur un moteur 2 L diesel ayant subi différents changements de définition technique. Dans un deuxième temps, nous avons considéré que même si la théorie bayesienne permet d'intégrer certaines connaissances dans le recalage de modèles, elle ne permet pas d'utiliser directement les caractéristiques même de ce changement. Nous avons alors décidé de créer un modèle intégrant des paramètres physiques comme, par exemple, le nombre de trous des injecteurs. Nous avons alors, développé un modèle de combustion diesel. Ce dernier permet de simuler l'évolution des grandeurs thermodynamiques dans la chambre de combustion même dans le cas de la multi injection. Nous avons ensuite créé des modèles de polluants utilisant ces grandeurs comme entrées. Nous avons testé notre modèle sur de la prédiction de pression cylindre et de polluants sur un moteur 2L diesel.

Elaboration d'un modèle de connaissance du moteur diesel avec turbocompresseur à géométrie variable en vue de l'optimisation de ses émissions

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Book Synopsis Elaboration d'un modèle de connaissance du moteur diesel avec turbocompresseur à géométrie variable en vue de l'optimisation de ses émissions by : Rafic Younes

Download or read book Elaboration d'un modèle de connaissance du moteur diesel avec turbocompresseur à géométrie variable en vue de l'optimisation de ses émissions written by Rafic Younes and published by . This book was released on 1993 with total page 198 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Les moteurs à combustion interne alternatifs sont soumis aujourd'hui à de très fortes contraintes relatives à la séverisation des normes de pollution et à la diminution de la consommation. Parmi les technologies concurrentes pour y satisfaire en moteur Diesel, le turbocompresseur à géométrie variable (T.G.V.) représente une solution réaliste au plan de la réalisation technique. Dans ce travail, est étudiée l'incidence de son introduction sur les émissions et la consommation du moteur afin de pouvoir réaliser ultérieurement une commande basée sur un critère combiné de pollution et de consommation. Après avoir inventorié les diverses méthodes de modélisation, on élabore, dans une première étape, un modèle du moteur Diesel suralimenté en régime transitoire. Ce modèle non-lineaire est simple, mais suffisamment précis et rapide en temps de calcul pour permettre l'élaboration de la commande ultérieure, II utilise des sous-modèles soit corrélatifs, soit de connaissance, pour décrire à la fois les évolutions des variables internes telles que la vitesse de rotation du moteur et la pression de suralimentation, et aussi les variables caractérisant la pollution telles que les hydrocarbures imbrûlés et l'opacité des fumées. Des essais ont été réalises sur un moteur Diesel de puissance 250 kW, suralimente par T.G.V. pour diverses positions des aubages du distributeur. lis ont permis, d'une part de mettre en évidence l'influence de cette technique de suralimentation sur les divers polluants émis par ce moteur, et d'autre part de comparer les réponses simulées, grâce au modèle proposé, aux mesures faites sur le banc d'essai-moteur. L'erreur relative moyenne reste inférieure a 5%. La seconde étape constitue une introduction pour la commande du moteur Diesel. Cette commande est basée sur la pression de suralimentation comme variable de retour avec comme entrées la position du cran du combustible, le régime moteur et la position de la géométrie variable. Quelques consignes de poursuite ont été déduites a partir de l'experience et finalement un modèle de commande linéarisé de la pression de suralimentation est proposé.

Développements instrumentaux et méthodologiques appliqués à l'étude de particules issues de moteurs diesel de dernière génératin par désorption

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Book Synopsis Développements instrumentaux et méthodologiques appliqués à l'étude de particules issues de moteurs diesel de dernière génératin par désorption by : Gilles Frache

Download or read book Développements instrumentaux et méthodologiques appliqués à l'étude de particules issues de moteurs diesel de dernière génératin par désorption written by Gilles Frache and published by . This book was released on 2006 with total page 239 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Le durcissement des normes européennes sur les émissions de véhicules diesel conjugué à l’amélioration des technologies moteur et des fluides pétroliers (carburants, lubrifiants) ont conduit à une diminution considérable de la pollution automobile. La méthode de référence pour l’analyse des particules émises, qui consiste à extraire les composés adsorbés avant de les analyser par GC/MS, atteint ses limite dans le cas d’échantillons issus de motorisations modernes (injection directe haute pression), couplées à des technologies de post-traitement comme le recyclage des gaz d’échappement ou le Filtre à Particule (FAP). Le but de cette étude a été de mettre au point une technique d’analyse de très haute sensibilité permettant la caractérisation la plus fine possible de ces particules. La désorption/ionisation laser a été utilisée pour désorber et ioniser les composés présents à la surface des échantillons sans aucune autre étape d’échantillonnage. Les ions ainsi formés sont alors analysés par spectrométrie de masse à temps de vol. L’ionisation directe d’HAP par des processus biphotoniques est très efficace à courte longueur d’onde. Un laser Nd:YAG (266 nm, E = 4,6 eV/photon) a donc été ajouté à un instrument commercial (Bruker MALDI-TOFMS équipé d’un laser à azote, 337 nm, E = 3,5 eV/photon) afin d’atteindre le seuil d’ionisation des HAP par ce processus biphotonique (EIHAP > 7,5 eV). L’étude structurale des ions formés par la mesure des fragmentations en cours de vol (Post- Source Decay) a été adaptée à l’analyse de dérivés d’HAP. Enfin, la séparation des processus de désorption et d’ionisation par l’utilisation synchronisée de deux lasers (L2MS) a été étudiée. Ces développements instrumentaux ont alors été appliqués à deux types d’échantillons. D’une part, des suies formées par onde de choc ont servi d’échantillons modèles permettant la compréhension des mécanismes de croissance des suies à partir de différents hydrocarbures, dans des conditions de pression et de températures proches de celles rencontrées dans un moteur. L’influence de la température et de la richesse sur la cinétique de formation des suies, sur leur structure et leur composition chimique a été étudiée. D’autre part, des particules issues de véhicules de dernière génération prélevées dans des conditions normalisées ont été analysées. L’influence des conditions de circulation, du régime moteur, de la composition du carburant a été discutée. Cette étude résulte d’une collaboration mise en place entre le groupe Total (Direction Recherche, Centre de Recherche de Gonfreville, Essais Moteurs), le Laboratoire de Spectrométrie de Masse et de Chimie laser de Metz, et le Laboratoire de Combustion et des Systèmes Réactifs d’Orléans (Formation et études cinétiques des suies par ondes de choc). Mots-clés : particules diesel, suies formées par onde de choc, hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP), désorption/ionisation laser, spectrométrie de masse à temps de vol

Interprétation théorique et modélisation de la combustion de suies sur filtre à particules Diesel

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Book Synopsis Interprétation théorique et modélisation de la combustion de suies sur filtre à particules Diesel by : Patrick Gilot

Download or read book Interprétation théorique et modélisation de la combustion de suies sur filtre à particules Diesel written by Patrick Gilot and published by . This book was released on 1990 with total page 199 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Lors de la régénération thermique d'un filtre à particules Diesel, la réactivité des suies est étroitement couplée avec les transferts thermiques mis en jeu au sein du monolithe. Une bonne connaissance, à la fois de la cinétique d'oxydation des suies et des mécanismes des transferts thermiques impliqués est donc nécessaire dans le but d'une optimisation du processus de régénération. L'étude expérimentale consiste à étudier au laboratoire la régénération d'un filtre à parois poreuses de taille réduite (1/7 de celle d'un monolithe commercial) dans des conditions permettant de simuler l'échappement Diesel d'un véhicule au ralenti. La réactivité des suies est déterminée à partir des émissions de CO et CO2 analysées en continu pendant la régénération. Les températures sont mesurées en différents points du filtre, à l'intérieur des canaux. La modélisation est menée en deux étapes grâce à un découplage des transferts thermiques et de la réactivité des suies. Un premier modèle traite des transferts thermiques au sein du monolithe, la puissance thermique de combustion des noirs étant connue expérimentalement à partir des émissions de CO et CO2. Ce modèle permet de connaître la réponse thermique du filtre et l'ordre de grandeur de la température de sortie des gaz. Une deuxième partie est consacrée à la détermination de la cinétique d'oxydation des noirs de carbone. La combustion de faibles masses (5 à 40 mg) de noirs est suivie en thermogravimétrie. Un modèle tenant compte de la limitation diffusionnelle de l'oxygène au sein de l'empilement permet de déterminer la constante apparente de vitesse à différentes températures. Une équation d'Arrhenius valable dans le domaine 600°C-900°C est proposée. Dans la dernière partie, nous procédons au couplage entre les transferts thermiques et la réactivité des suies. Un modèle monodimensionnel est développé. Il prédit une régénération du filtre

Contribution à la modélisation, à l'optimisation de processus et à l'identification de modèle

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Book Synopsis Contribution à la modélisation, à l'optimisation de processus et à l'identification de modèle by :

Download or read book Contribution à la modélisation, à l'optimisation de processus et à l'identification de modèle written by and published by . This book was released on 2010 with total page 158 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Dans l'industrie automobile pour répondre aux normes anti-pollution, les constructeurs automobiles ont développé des technologies de plus en plus sophistiquées. Ceci a entraîné une complexification de la mise au point des moteurs. De ce fait, le recours aux méthodes mathématiques est de plus en plus fréquent. C'est dans ce cadre que se situent les travaux de ce mémoire et qui contribuent à l'optimisation de la mise au point : nos travaux ont consisté à proposer un outil statistique permettant de modéliser le moteur Diesel. Pour ce faire, nous avons centré nos recherches autour du modèle de krigeage. Ce dernier a été adapté pour prendre en compte un nombre d'entrée élevé, et aussi des entrées fonctionnelles. Ensuite, nous avons proposé une démarche de sélection de variables dans le cas d'un grand nombre d'entrée et un nombre limité d'essais. Une fois l'étape de la modélisation réalisée, l'hybridation du krigeage avec l'algorithme d'optimisation multi-objectif NSGA-II a été appliqué sur le problème de l'optimisation de la mise au point. L'identifiabilité et l'identification d'un modèle de combustion : nous avons proposé une méthode originale d'identifiabilité par morceau en utilisant la méthode entrée-sortie. Les relations issues de cette étude ont permis de mettre en place une méthode pour obtenir une première estimation des paramètres. Cette première estimation a été utilisée comme point de départ d'algorithmes d'optimisation.

Modélisation multidimensionnelle des décharges froides haute pression pour l'application aux dispositifs de dépollution des gaz d'échappement

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Book Synopsis Modélisation multidimensionnelle des décharges froides haute pression pour l'application aux dispositifs de dépollution des gaz d'échappement by : Abdelhafid Hamani

Download or read book Modélisation multidimensionnelle des décharges froides haute pression pour l'application aux dispositifs de dépollution des gaz d'échappement written by Abdelhafid Hamani and published by . This book was released on 1996 with total page 171 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: CES TRAVAUX DE RECHERCHE SONT CONSACRES A LA MODELISATION MULTIDIMENSIONNELLE DU TRANSPORT DES PARTICULES CHARGEES DANS LES DECHARGES HORS-EQUILIBRE DE TYPE FILAMENTAIRE ETABLIES PLUS PARTICULIEREMENT ENTRE DES ELECTRODES GENERANT DES CHAMPS NON-UNIFORMES (FIL-CYLINDRE, FIL-PLAN OU POINTE-PLAN) PREVUES POUR L'UTILISATION DANS LES DISPOSITIFS DE DEPOLLUTION DES GAZ D'ECHAPPEMENT. COMME LES REACTIONS CHIMIQUES DE SUPPRESSION DES OXYDES TOXIQUES SE PRODUISANT DANS LES CANAUX IONISES, LE BUT EST DONC D'ETUDIER ET DE BIEN CONNAITRE LA DYNAMIQUE DES PARTICULES CHARGEES ET LA MORPHOLOGIE DES CANAUX IONISES. CETTE ETUDE EST BASEE SUR DES MODELES DE DECHARGE MIS AU POINT EN GEOMETRIE MULTIDIMENSIONNELLE QUI UTILISE DES TECHNIQUES NUMERIQUES TRES PERFORMANTES AUSSI BIEN DU POINT DE VUE PRECISION QUE DE CELUI DU TEMPS DE CALCUL. IL S'AGIT DE LA RESOLUTION DES EQUATIONS DE TRANSPORT DES PARTICULES CHARGEES A L'AIDE D'UNE METHODE DES ELEMENTS FINIS EN GEOMETRIE 1D ET 2D ET DU CALCUL DU CHAMP ELECTRIQUE DOMINE PAR LA CHARGE D'ESPACE A L'AIDE D'UNE METHODE TRES PUISSANTE UTILISANT UNE TECHNIQUE DE TRANSFORMEE DE FOURIER RAPIDE COUPLEE A UN ALGORITHME DES DIFFERENCES FINIES A DOUBLE BALAYAGE. DANS LE CAS D'UN MODELE 1,5 D (TRANSPORT EN 1D ET CHAMP EN 2D) OU LE RAYON DE LA DECHARGE DOIT ETRE CONNU A PRIORI, ON MONTRE QU'UN RAYON EVOLUTIF EST LE CHOIX QUI PERMET D'OBTENIR LES RESULTATS LES PLUS SATISFAISANTS. ON MONTRE AUSSI L'INFLUENCE SUR LA FORMATION ET LA PROPAGATION DE L'ONDE D'IONISATION, DE L'UTILISATION DE PARAMETRES DE TRANSPORT MAL EVALUES COMME CEUX ISSUS DES RELATIONS ANALYTIQUES DONNEES DANS LA LITTERATURE OU CEUX DETERMINES A LA TEMPERATURE AMBIANTE (300K) DIFFERENTE DE CELLE DU GAZ ETUDIE DANS SON DISPOSITIF DE DEPOLLUTION (500K). LES CONSEQUENCES SUR LA VITESSE DE PROPAGATION DES ONDES D'IONISATION ET SUR L'ESTIMATION DU CHAMP ELECTRIQUE SONT PRESENTEES DANS DES DECHARGES DANS L'AZOTE MOLECULAIRE ET L'AIR. DANS CE DERNIER GAZ ON MONTRE QUE L'EFFICACITE DE L'ATTACHEMENT DISSOCIATIF DE O#2 EST TRES AFFECTEE LORSQUE LA TEMPERATURE DU GAZ AUGMENTE. PUIS, ON ANALYSE LES PROCESSUS A L'ORIGINE DE LA PROPAGATION DES ONDES D'IONISATION ET PLUS PARTICULIEREMENT LES PROCESSUS DE PHOTOIONISATION DANS LE CAS DU DARD CATHODIQUE. ON MONTRE DANS LE CAS D'UNE DECHARGE DANS L'AZOTE MOLECULAIRE QUE LES PHOTONS EMIS PAR LA SERIE DE HOPFIELD PAR RECOMBINAISON RADIATIVE, SONT LES SEULS A ETRE SUFFISAMMENT ENERGETIQUES POUR IONISER LE GAZ DEVANT LE FRONT DE L'ONDE POUR LUI PERMETTRE D'AVANCER. ENSUITE A PARTIR DU MODELE 2D, ON ANALYSE LA MORPHOLOGIE ET LA STRUCTURE SPATIO-TEMPORELLE DES ONDES D'IONISATION. L'ASPECT FILIFORME DE LA DECHARGE EST DISCUTE EN TERME D'ECRANTAGE CAUSE PAR LA COMPOSANTE DU CHAMP ELECTRIQUE PERPENDICULAIRE A LA DIRECTION DE PROPAGATION

Etude expérimentale du processus de combustion dans un moteur Diesel à accès optiques fonctionnant en charge homogène

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Book Synopsis Etude expérimentale du processus de combustion dans un moteur Diesel à accès optiques fonctionnant en charge homogène by : Anthony Dubreuil

Download or read book Etude expérimentale du processus de combustion dans un moteur Diesel à accès optiques fonctionnant en charge homogène written by Anthony Dubreuil and published by . This book was released on 2008 with total page 213 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Les émissions de gaz d'échappement des moteurs à combustion interne sont soumises à des normes anti-pollution de plus en plus contraignantes. Le mode de combustion HCCI (Homogeneous Charge Compression Ignition), appliqué au moteur thermique, peut être une solution pour diminuer les polluants, particulièrement les oxydes d'azote et les particules. L'objectif du travail de thèse est de contribuer expérimentalement à une meilleure compréhension du processus d'initiation et de développement de la combustion HCCI dans un moteur Diesel à accès optiques. La combustion homogène a été caractérisée expérimentalement en étudiant l'effet de la température d’admission, de la composition du carburant, d’une recirculation des gaz d’échappement (EGR) reconstituée et de la présence d’espèces minoritaires à l’admission (CO, NO, CH4). Les diagnostics optiques tels que la chimiluminescence et la fluorescence induite par laser nous ont permis de mettre en évidence l’effet de l’EGR sur l'évolution, au cours du cycle moteur, de certaines espèces chimiques (formaldéhyde, OH) pendant la phase d’oxydation du carburant. Un modèle numérique, issu du code de calcul SENKIN, a été développé pour permettre la simulation d'un moteur fonctionnant en HCCI. Ce modèle nous a permis de valider les prédictions données par les schémas cinétiques, mais aussi de corréler les apparitions des espèces chimiques au cours de la combustion. Certains phénomènes relevés expérimentalement ont pu être expliqués par l’analyse de certaines réactions cinétiques prépondérantes pendant le processus HCCI.

Jumelage éolien-diesel avec stockage d'air comprimé

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Book Synopsis Jumelage éolien-diesel avec stockage d'air comprimé by : Philippe Beaulac

Download or read book Jumelage éolien-diesel avec stockage d'air comprimé written by Philippe Beaulac and published by . This book was released on 2014 with total page pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: « Ce mémoire est le résultat d'une recherche qui visait le développement d'un modèle de moteur diesel à I'aide d'un logiciel commercial, GT Power. Ce modèle permet de tester certaines hypothèses pour optimiser la récupération d'énergie d'un système hybride éolien-diesel avec stockage d'air comprimé. L'énergie stockée sous forme d'air comprimé pourrait être utilisée afin de réduire la consommation en carburant du moteur diesel. Les résultats anticipés pourraient être utilisés dans des sites isolés du nord canadien, où l'énergie est beaucoup plus dispendieuse à rendre disponible aux consommateurs. La méthodologie préconisée consistait à relever des données de performances sur un groupe électrogène modifié avec des capteurs, charges résistantes, interface et apport d'air comprimé. Les données pouvaient être utilisées afin d'ajuster le modèle développé. Une fois le modèle bien ajusté, les hypothèses d'optimisation sont mises à I'essai avant de tenter de modifier le moteur physique en tant que tel. Les résultats obtenus ne sont pas aussi concluants que désirés, compte tenu du bris d'un capteur de pression critique et d'échéanciers trop serrés pour permettre de reprendre les essais. Par contre, les données colligées de la simulation du modèle démontrent que le modèle et donc le logiciel GT Power peuvent bel et bien fournir l'outil de confirmation souhaité pour justifier des travaux de modification de concept de moteur. -- Mot(s) clé(s) en français : GT Power, moteurs diesels, jumelage éolien-diesel, sites isolés. »--

Etude et mise au point de modèles d'aide à la conception de régulateurs et application aux moteurs diesel

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Book Synopsis Etude et mise au point de modèles d'aide à la conception de régulateurs et application aux moteurs diesel by : Pascal Renard

Download or read book Etude et mise au point de modèles d'aide à la conception de régulateurs et application aux moteurs diesel written by Pascal Renard and published by . This book was released on 1988 with total page 372 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Modélisation et simulation d'un moteur diesel. Elaboration d'un modèle paramétrique. Utilisation de la technique des graphes à liens. Application à la synthèse d'un régulateur (régulation numérique et régulation adaptative)