Simulation numérique de l’effet du type de carburant sur la combustion et les émissions polluants dans un Moteur (MCI)

Abstract

Dernièrement, les moteurs Diesel ont connu une évolution remarquable grâce à leur rendement exceptionnel cela malgré l’émission des gaz polluants. Le réchauffement climatique, l’épuisement des ressources naturelles et la sévérité croissante des normes anti-pollution a poussé les scientifiques à étudier sérieusement les phénomènes physiques et chimiques de la combustion. Cela en espérant réduire l’émission des gaz polluants des moteurs à combustion interne, à travers la reformulation des carburants tout en préservant les performances du moteur. Nous entamons cette étude par des généralités sur les moteurs à combustion interne. Puis, nous ferons un aperçu sur les carburants. Ensuite, nous citons les formulations mathématiques et les modèles physiques et chimiques. En fin, nous exposons les concentrations des différentes espèces polluantes : Monoxyde d’ Azote NOX, les Particules de Suies, les Hydrocarbure Imbrûlés HC et le Monoxyde de carbone CO calculés numériquement par le code CONVERGE pour les cinq carburants : tétradécane, héxadécane, iso-octane et iso-pentane éthanol dans un moteur à injection directe en introduisant les réactions chimiques cinétiques de Zeldovich pour la formation du NO et la réaction globale d’oxydation du carburant et les réactions d’équilibre contribuant à la formation des polluants. Cette étude nous permet de faire une comparaison quantitative des quantités des gaz polluants émis avec les gaz d’échappement de la combustion interne des différents carburants étudiés.