Caractérisation spatio-temporelle des tourbillons générés proches de la soupape d'un moteur à combustion interne

Abstract

L'aérodynamique des moteurs à combustion interne est soumise à de larges fluctuations cycle à cycle qui rentrent dans le bilan des émissions polluantes. Le développement des outils de diagnostiques optiques permet désormais de mesurer et d'étudier ces fluctuations, notamment dans des géométries réelles de moteur. Dans le cadre d'une analyse de ces fluctuations dans la phase d'admission, phase durant laquelle se structure l'écoulement, nous étudions la dynamique d'un jet de soupape sur un banc d'essai stationnaire avec une différence de pression constante aux bornes du montage et une levée de soupape fixe. Des mesures de vitesses résolues temporellement ont été réalisées par PIV à une cadence de 7,5 kHz. Une analyse de type POD (Décomposition Orthogonale en Modes Propres) des champs instantanés de vorticité permet de caractériser l'évolution spatio-temporelle des tourbillons présents dans les couches de cisaillement du jet, et d'analyser certains aspects de la dynamique de l'écoulement à la soupape.