Modélisation du transfert de la chaleur à l'intérieur de la chambre de combustion
Les ingénieurs utilisent la dynamique des fluides computationnelle afin de décrire les flux complexes, par exemple à l'intérieur de moteurs automobiles. Comme pour toutes les techniques de modélisation, il reste encore beaucoup de progrès à faire. Dans le cadre du projet MINNOX, le fabricant automobile DaimlerChrysler s'est penché sur les facteurs influençant le transfert de chaleur et leur impact dans les simulations de DFC. La recherche a été menée par le Engine Research Center (ERC, le centre de recherche sur les moteurs) de DaimlerChrysler. L'ERC a commencé par examiner les effets de la variation de densité dans le mélange air-combustible à l'intérieur de la chambre de combustion. En appliquant une correction de compressibilité au coefficient de transfert de chaleur, ils ont pu calculer des valeurs plus précises de flux de chaleur. L'ERC a intégré la correction de compressibilité dans le code de deux modèles de DFC connus: KIVA-3 et STAR-CD. Par la suite, les deux modèles ont été utilisés pour simuler le flux, la combustion et le transfert de chaleur dans les moteurs de prototype MINNOX. D'après les comparaisons avec les données expérimentales, les deux modèles ont pu reproduire avec succès les flux de chaleur qu'ils avaient auparavant sous-estimés. Les différences mineures entre KIVA-3 et STAR-CD ont été attribuées à des différences dans le paramétrage d'énergie cinétique turbulente au niveau des murs cylindriques. L'ERC a également réussi à produire une correction de mailles qui a amélioré l'accord entre les fonctions des murs fournies par leurs partenaires MINNOX à l'université de technologie de Delft et le King's College de Londres. De manière générale, les nouveaux progrès réalisés par l'ERC garantissent un traitement plus précis de transfert de la chaleur à l'aide de la DFC. Cela permettra ensuite aux partenaires de MINNOX d'identifier les moyens les plus efficaces de réduire la formation d'oxydes de nitrogène à l'intérieur des moteurs.
