Conclusion

Après les études des modèles du boîtier papillon, nous avons réussi à développer un modèle numérique valide, que peut nous donner des prévisions (erreur de 17%) du débit sur toute la plage d'ouverture du papillon. Le modèle utilise le logiciel STARCCM+, où on a construit une géométrie et un maillage basé sur les mesures nominales d’un boîtier papillon spécifique de Synerject. Ce logiciel a été choisi comme meilleur outil pour cette étude parce qu’il travaille avec le concept de maillage chimère, où on peut créer un maillage fixe (boîtier) et un mobile (papillon). Le modèle physique a été choisi basé sur les études de compressibilité des fluides, une fois que le Nombre de Mach d’air dépasse facilement la valeur 0.3 au bord du papillon.

La principale limitation imposée par le problème a été l'écart entre le papillon et la paroi du boîtier, qu’est très faible. Nous avons utilisé des différentes tailles de mailles pour résoudre ce problème, donc des cellules plus petites près de l'écart et plus grandes dans le reste du corps. La transition entre ces différentes densités cellulaires a causé des problèmes avec des cellules déformées et une mauvaise qualité de maillage, une fois qu’on ne pouvait pas travailler avec un maillage très dense.

Après identifier le type de modèle de calcul adapté au cas du boîtier papillon et construire un modèle avec l’outil identifié, on a besoin (comme bureau d’étude à venir) de recaler le modèle de simulation avec des mesures effectuées sur le banc de débit Synerject. La corrélation numérique finale devra être basée sur les équations corrigées par cette dernière étude.

 

Bibliographie

[1]   CARLSSON, P. “Flow Through a Throttle Body : A Comparative Study of Heat Transfer, Wall Surface Roughness and Discharge Coefficient”, Master’s thesis, University of Linköping, 2007

[2]   GENOT, A., MAGNET, W.,EBRAD, X. “STARCCM+ écoulements compressibles - Projet Numerique 2014, http://hmf.enseeiht.fr/travaux/projnum/content/2014-g16. Vu en 20/02/2015.

[3]   STARCCM+ Online Tutorial and User Guide, Fevrier 2015

[4]   HEYWOOD, J.B. "Internal Combustion Engine Fundamentals" TJ755.H45, 1988, 621.43, 87-15251, McGraw-Hill,Inc.

 

Remerciements:

M. Alexei Stoukov, Docteur en Mécanique des Fluides, Ingénieur des Fluides, Ingénieur de Recherche IMFT/ENSEEIHT, Pôle "Calcul scientifique" de la DSI INPT, pour son encadrement, pour ses conseils et pour son investissement.