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Thèse présentée à

Normandie Université - INSA de Rouen

Spécialité Energétique

Par

Julien LEMETAYER

Soutenue le 7 décembre 2016

Etude par PIV par fluorescence de l’interaction d’un spray avec un écoulement gazeux en aérodynamique contrôlée - Application à l’injection directe essence
Jury

Rapporteurs
M. Luis LE MOYNE, Professeur des Universités, Laboratoire DRIVE, Nevers
M. Xavier TAUZIA, Maître de Conférences, HDR, LHEEA, Nantes

Examinateurs
M. Christian CHAUVEAU, Directeur de Recherche CNRS, ICARE, Orléans
Mme Rosaria VETRANO, Associate Professor, von Karman Institute of Fluid Dynamics, Belgique
M. Christophe DUMOUCHEL, Directeur de recherche CNRS, CORIA, Rouen

Co-encadrants de thèse
M. Bertrand LECORDIER, Chargé de Recherche CNRS, CORIA, Rouen
Mme Corine LACOUR, Maître de Conférences, CORIA, Rouen

Directrice de thèse
Mme Armelle CESSOU, Directrice de Recherche CNRS, CORIA, Rouen

La présence grandissante de procédés mettant en jeu des écoulements diphasiques nécessite de développer notre connaissance des mécanismes régissant les interactions entre les phases. Cette étude s’inscrit dans le contexte de l’injection directe essence. Un diagnostic de PIV diphasique par fluorescence est développé pour accéder aux vitesses instantanées et simultanées des deux phases. L’analyse de l’entraînement d’air par le spray, de la déviation des gouttes par les structures cohérentes du gaz et du transfert d’énergie entre les phases est réalisée pour une injection dans un gaz au repos. L’influence du type d’injecteur et de la pression d’injection est établie. Les interactions gaz-spray sont ensuite étudiées dans un moteur monocylindre. La comparaison entre les fonctionnements avec et sans injection indique un impact notable de la présence du spray sur l’aérodynamique interne par le développement de nouvelles structures et la modification des caractéristiques du tumble. L’aérodynamique interne modifie également le développement du spray par rapport à l’injection dans un gaz au repos.
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