Caractérisation des échelles de longueur turbulentes dans la chambre d'un moteur à combustion interne
Auteur / Autrice : | Igor Lengyel |
Direction : | Dany Escudié |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Sciences. Thermique et énergétique |
Date : | Soutenance en 1995 |
Etablissement(s) : | Ecully, Ecole centrale de Lyon |
Partenaire(s) de recherche : | Laboratoire : Laboratoire de mécanique des fluides et acoustique (Rhône) |
Mots clés
Mots clés contrôlés
Mots clés libres
Résumé
L'objectif principal de ce travail est l'analyse du comportement des échelles spatiales de la turbulence dans une chambre de moteur à piston. Deux voies d'approche sont utilisées à cet effet: une approche théorique et une approche expérimentale. L'approche théorique consiste à schématiser les phases de compression et détente et en déduire l'évolution globale du champ turbulent durant ces phases du cycle moteur à l'aide de modèles statistiques de complexités variables (modèles en un point ou en deux points). On exploite dans un premier temps un modèle de turbulence homogène en un point, en présence d'une compression ou une détente uniaxiale. Une analyse des temps caractéristiques des différents mécanismes physiques justifie le bien fondé d'un calcul de distorsion rapide pendant la détente ; on en déduit l'anisotropie des échelles intégrales. L'approche expérimentale consiste a mesurer directement le coefficient de corrélation spatial des fluctuations de vitesse par la technique de l'anémométrie laser bi-points. Deux échelles intégrales ont été mesurées en différents points de la chambre durant les phases d'admission, compression et détente. L'influence de différents paramètres (régime moteur, taux de compression, mouvement de rotation) sur les échelles intégrales de longueur a été etudiée. Les comparaisons entre les évolutions expérimentales et les prédictions théoriques issues du calcul de distorsion rapide sont satisfaisantes pendant la détente ; l'importance des effets de confinement en fin de compression est également analysée. Différentes méthodes de filtrage sont comparées à la méthode statistique par moyenne d'ensemble afin de traiter les fluctuations cycliques dans une configuration bien définie, celle d'un mouvement de rotation superposé a la compression