2-RESULTATS DE 1999

Application au moteur de Formule1:

On veut calculer la température de fin de combustion dans les cylindres de notre Formule 1 par CHEMKIN. Cela ne se fera pas sans quelques hypothèses. En particulier CHEMKIN simule un réacteur pseudo-ferrmé adiabatique à volume constant en prenant un temps de transit assez long pour les réactifs. Dans un cylindre la condition d'adiabaticité n'est pas parfaitement respectée puisque la chaleur est évacuée par les parois. Cependant on considère que la réaction est assez rapide pour être adiabatique. Ceci paraît en contradiction avec les temps de résidence que l'on a pris grands dans les simulations sur CHEMKIN : environ 100 secondes alors que les temps de combustion dans un moteur sont de l'ordre de 0.1 seconde. On justifie l'applicabilité de notre étude sur le logiciel en disant que la combustion dans un cylindre est très fortement influencée par la turbulence de l'écoulement, qui augmente la vitesse de flamme. Ainsi, la combustion peut être considérée complète dans le cylindre en quelques dizaines de millisecondes. De même, la combustion est considérée complète dans le réacteur après un temps de résidence de 100 secondes.

Sous ces conditions on peut calculer la température de fin de réaction dans les cylindres pour le méthane à richesse 1.2 et un mélange de gaz frais à la température de fin de compression donnée par : 

avec le rapport volumétrique égal à 10.5 et l'exposant isentropique= 1.32. On obtient Tdébut = 635 K. C'est à partir de cette température que commence la combustion. CHEMKIN nous donne : Tfinale = 2357 K

Cette valeur est à comparer avec celle que l'on avait obtenue dans notre premier calcul de la partie A : Tfinale = 2958 K.

La température de fin de combustion est donc assez largement surestimée dans le calcul théorique, ce qui justifie la peine qu'on s'est donnée pour mener le calcul sur CHEMKIN.

Remarque: on retrouve bien le coefficient correcteur de 0.74 qui nous fait passer de la variation de température théorique (de la partie A) à la variation de température calculée par le code CHEMKIN.