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Article de référence | Réf : BM2902 v1

Modélisation thermique des moteurs - Modélisation de la combustion

Auteur(s) : Alain ALEXANDRE, Ludovic TOMASELLI

Date de publication : 10 janv. 2007

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RÉSUMÉ

Le modèle parfait d'un moteur doit permettre de suivre son évolution temporelle thermique, ainsi que sa consommation en carburant. La modélisation du moteur est ici décrit dans son intégralité et en particulier celle de la combustion, dont les éléments clés sont rappelés en détail. Par la suite, le modèle thermodynamique à une zone, puis le modèle thermodynamique à plusieurs zones (modèle à deux zones et modèle à zones multiples de gaz brûlés) sont très largement étudiés. Pour terminer, une étude de l’architecture du logiciel de combustion est proposée, à l’aide de certains aspects, tels que la modélisation du remplissage et de la vidange du cylindre à travers les soupapes, la loi de combustion, ou encore l’exploitation du modèle de combustion.

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Auteur(s)

INTRODUCTION

Le dossier portait sur la phénoménologie des transferts thermiques dans les moteurs à combustion interne. Ce dossier, complément du dossier , décrit la modélisation du moteur dans son intégralité à l’exception des conditions limites et en particulier de l’apport en flux provenant de la combustion interne dans les cylindres. Rappelons que le but final est une modélisation énergétique globale d’un moteur Diesel permettant de mettre en situation un moteur complet muni de ses boucles de refroidissement. Ce modèle, associé à un profil de mission et à un environnement externe en température, doit permettre de simuler l’évolution temporelle thermique du moteur ainsi que sa consommation en carburant pour une architecture et un pilotage des boucles de refroidissement donnés.

Le dossier  a montré quel était le choix possible pour analyser sur le plan thermique et fluidique le moteur dans sa globalité. Le concept nodal y a été retenu ; il permet de transposer l’intégralité des équations à traiter en un réseau de conductances, capacités et sources analogue à un réseau électrique. Il est nécessaire d’y adjoindre, dans le même esprit, l’effet thermique lié à la combustion et aux frottements. Le présent dossier va donc décrire une méthode simple et efficace de prise en compte des sources thermiques liées à la combustion.

Cette modélisation des sources de chaleur internes au moteur peut par ailleurs être utilisée séparément de la modélisation proposée au prix de modifications légères.

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DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-bm2902


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BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - BLUMBERG (P.N.), LAVOIE (G.A.), TABACZYNSKI (R.J.) -   Phenomenological models for reciprocating internal combustion engines.  -  Progress in energy and combustion science (1979).

  • (2) - RYAN (T.W.), LESTZ (S.S.) -   The laminar burning velocity of isooctane, n-heptane, methanol, methane and propane at elevated temperature and pressures in a presence of dillutent.  -  SAE Paper No 800103 (1980).

  • (3) - RAMOS (J.J.) -   Internal combustion engine modelling.  -  Hemisphere publishing corporation (1989).

  • (4) - GHOJEL (J.) -   Analytical heat release function for DI Diesel engines.  -  4th Asian-Pacific international symposium on combustion and energy utilization (1991).

  • (5) - LE CORRE (O.), ROUSSEAU (S.), SOLLIEC (C.) -   One zone thermodynamic model simulation of a stationnary spark ignition engine : static and dynamic performances.  -  SAE Paper No 982694 (1998).

  • (6) - TORREDEME...

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