II.3.2. Définitions :
· Transfert de chaleur avec flux laminaire sur
COMSOL Multiphysics :
L'interface multi physique de transfert de chaleur
conjugué, flux laminaire est utilisée pour simuler le couplage
entre le transfert de chaleur et l'écoulement de fluide. Il combine le
transfert de chaleur dans les solides et les interfaces à flux
laminaire. Le couplage multiphysique non isotherme flux est automatiquement
ajouté. Il couple les interfaces de transfert de chaleur et de
débit et fournit des options pour inclure le chauffage par flux dans le
modèle. Les propriétés du fluide peuvent dépendre
de la température. Les modèles peuvent également inclure
le transfert de chaleur dans les solides ainsi que le rayonnement de surface
à surface et le rayonnement dans les milieux participants, avec le
module de transfert de chaleur. L'interface physique prend en charge de faibles
nombres de Mach (généralement inférieurs à 0,3),
ainsi que des fluides non newtoniens.
Sur les interfaces physiques constituantes:
L'interface de flux laminaire résout la conservation de
l'énergie, de la masse et de la quantité de mouvement dans les
fluides. Un modèle Fluid est actif par défaut sur toute la
sélection d'interface. La sélection de domaine d'interface de
flux peut être modifiée si le modèle contient des domaines
solides. [13]
L'interface Transfert de chaleur dans les solides fournit des
fonctionnalités de modélisation du transfert de chaleur par
conduction, convection et rayonnement. Un modèle de transfert de chaleur
dans les fluides est automatiquement ajouté. Sa sélection doit
être modifiée pour correspondre à la sélection de
domaine utilisée pour l'interface de flux. Un modèle Transfert de
chaleur dans les solides est actif par défaut sur les domaines non
fluides. [13]
· L'étude dépendante de temps
:
L'étude dépendante de temps est utilisée
lorsque les variables de champ changent avec le temps. Dans le transfert de
chaleur, il est utilisé pour calculer les changements de
température au fil du temps. [15]
· Point mort haut et point mort bas du
piston
CHAPITRE II Simulation thermomécanique du
piston
Le piston se trouve au point mort haut (PMH) lorsqu'il atteint le
point haut de sa course dans le cylindre. A ce moment, le volume de la chambre
de combustion est au minimum, et la compression est maximale.
A l'inverse, le piston se trouve au point mort bas (PMB)
lorsqu'il atteint le point bas de sa course. A cet instant, le volume de la
chambre de combustion est au maximum. Un capteur s'occupe de relever la
position en continu. Lorsqu'il dysfonctionne, cela peut provoquer des coupures
moteur inopinées, des pertes de puissance et des démarrages
chaotiques.
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Figure II.1 Point mort haut et point mort bas du piston
II.4.Exemple d'une étude des déformations d'un piston par
simulation :
En juillet 2020, un article scientifique qui aborde Analyse
thermique et statique d'un piston de moteur à combustion interne
à l'aide de « Comsol Multiphysics». L'étude est
réalisée par Raghuveer Chandra et Amandeepsingh
Siddhu.
Le but de cette étude était l'analyse du
transfert de chaleur dans le piston et la détermination du meilleur
matériel pour la fabrication des pistons des moteurs à
combustion interne.
La pression maximale dans la chambre de combustion peut atteindre
7MPa et température maximale du piston la surface peut dépasser
900 O C.
Dans ce qui se suit on va aborder les résultats qui ils
ont obtenus concernant le choix du meilleur matériel. La
réalisation du model du piston été faite par le logiciel
AutoCad.
Les matériaux étudies été : Aluminium
7075,Aluminium 6061,Fonte grise A48, alliage titanique de haute
résistance de la catégorie 40.
CHAPITRE II Simulation thermomécanique du
piston
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La méthode d'analyse par éléments finis
été utilisée pour effectuer l'analyse sur le piston
lorsqu'il est soumis à des charges thermiques et mécaniques. Pour
effectuer l'analyse de piston et le logiciel d'analyse Fusion 360 est
utilisé.
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