Large eddy simulation of liquid-fuel film : sooting-flame interaction in wall bounded turbulent flows
Simulation aux grandes échelles de l'interaction entre un film liquide de combustible et une flamme turbulente en région de proche paroi : application à la formation de suie
Résumé
The interaction of premixed flame with a liquid fuel film is the main source of soot generation in Gasoline Direct Injection engines. The objective of this thesis is the detailed modeling with Large Eddy Simulation of the different involved physical phenomena. The academic case of turbulent channel flow is chosen for this study. The liquid film evaporation models available in the literature were first evaluated and a new wall model was proposed to improve the results. The behavior of the Thickened Flame Model during the flame wall interaction was studied in detail. Then, the soot formation was studied during the interaction of a turbulent naine with a liquid film. The reference computation has allowed to understand the phenomenology of soot formation in this case. Finally, the influence of the different wall and combustion modeling has been evaluated.
L'interaction de flamme de prémélange avec un filin liquide de combustible est la source principale de génération de suies dans les moteurs Injection Directe Essence. L'objectif de cette thèse est la modélisation détaillée avec la Simulation aux Grandes Échelles des différents phénomènes physiques impliqués. Le cas académique d'écoulement de canal plan turbulent est choisi pour cette étude. Les modèles d'évaporation de film liquide disponibles dans la littérature ont d'abord été évalués et un nouveau modèle de paroi a été proposé pour améliorer les résultats. Le comportement du modèle de flamme épaissie lors de l'interaction d'une flamme avec une paroi a été étudié en détail. Ensuite, la formation de suies a été étudiée lors de l'interaction d'une flamme turbulente avec un film liquide. Le calcul de référence a permis de mettre en évidence la phénoménologie de formation des suies dans ce cas. Enfin, l'influence des différents modèles de paroi et de combustion a été évaluée.
Origine | Version validée par le jury (STAR) |
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