Modélisation d'une rampe commune de moteur DIESEL

[invite7a9f6463]

Bonsoir,

Etant élève ingénieur en 2e année, je fais mon premier stage assistant ingénieur et on m'a confié un projet avec une certaine autonomie.

Je viens vers vous car je suis confronté à un soucis: je dois modéliser la partie haute pression d'un moteur diesel à rampe commune de façon à pouvoir dimensionner une système simplifié.

Voila le système: le diesel est pompé dans un réservoir à pression atmosphérique et à -5°C par une pompe haute pression automobile(60l/h) et est porté à 1600bar. Le diesel passe ensuite dans une conduite plongé dans un bain ( à dimensionner et qui représente le moteur qui chauffe les conduite dans la réalité) et porté à 150°C. Il arrive enfin dans la rampe commune dont les injecteurs sont bouchés: un actuateur situé en bout de rampe permet la régulation en pression.

Pour ce qui est de l'échangeur, je l'ai modélisé, je pense, de façon acceptable de façon à trouver la longueur de conduite à immerger. Mais il me faut déterminer la température d'entrée du gazole à la sortie de la pompe. Et la....

Je vous expose ce que j'ai trouvé jusqu'à maintenant en considérant qu'il y a 3 sources possibles pour augmenter la température du gazole à la sortie de la pompe:
* l'augmentation de pression du gazole seule ne cause qu'un échauffement minime, si on considère qu'il s'agit d'une compression isenthalpe.
* les pertes par frottements: le gazole étant un fluide visqueux, j'ai fait l'hypothèse que la puissance dissipée par frottement causait une élévation de température. Mais le débit relativement faible malgré la taille des conduites ( diamètre estimé à quelques mm) me donne des pertes de charges faibles et donc un échauffement quasi nul
*Un transfert thermique par convection entre les parois de la pompe et le gazole: c'est apparement grâce à lui que le gazole s'échauffe. Mais quel peut être la température du corps de pompe?

Dans la réalité, la pompe chauffe probablement du fait de sa proximité avec le moteur, peut il chauffer par son seul fonctionnement? Est ce que mon raisonnement est completement faux?

Je suis conscient que ce n'est pas facile d’appréhender le problème car il manque beaucoup informations je peux compléter si possible, mais le dossier est assez léger, surtout concernant les caractéristiques du gazole et je dois fixer plusieurs caractéristiques du système!

Merci d'avance, j'ai l'impression de caler

Alpine
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[wizz]

Cette pompe a une certaine cylindrée, donc tu dois pouvoir calculer son débit théorique (volume input = volume ouput)

Ensuite, tu as le débit réel juste à la sortie de la pompe (volume consommée + volume recirculée): il y a donc des fuites internes. Et avec la pression de fonctionnement, tu dois pouvoir calculer l'énergie de cette fuite interne

[invite7a9f6463]

Bonjour!
Merci de ta réponse rapide!

Donc le calcul de l'énergie de cette fuite corresponderait à l'échauffement du gazole?
Mais c'est moi qui suit censé dimensionner l'entrainement de la pompe, et donc son débit: y a t il moyen d'avoir un ordre d'idée du débit de fuite d'une pompe HP?
D'autre part, comme la date butoir du dossier approche, quelqu'un n'aurait pas une idée de l'échauffement, par experience?

merci et bonne journée!

Alpine

[wizz]

Donc le calcul de l'énergie de cette fuite corresponderait à l'échauffement du gazole?

je n'ai jamais dit que L'INTEGRALITE de cet échauffement est due à la fuite interne...

tu as émis des hypothèses, mais aucun calcul ou aucune expérience pour confirmer ou non ces hypothèses

* les pertes par frottements: le gazole étant un fluide visqueux, j'ai fait l'hypothèse que la puissance dissipée par frottement causait une élévation de température. Mais le débit relativement faible malgré la taille des conduites ( diamètre estimé à quelques mm) me donne des pertes de charges faibles et donc un échauffement quasi nul

Quasi nul, c'est combien???
Si tu sais que le paramètre A apporte 995 et que le total de tous les paramètres fait 1000, alors tu pourras dire que les paramètres B, C, D , E...sont quasiment nuls, et pas à s'emmerder pour les calculer

Mais ici, tu ne sais pas quel est ce total. Tu ne sais pas combien il y a de paramètres au total. Et si tu commences par dire que lui, c'est quasiment nul. Lui aussi, c'est quasiment nul...Et c'est mon petit doigt qui me le dit. Alors à la fin, tu finiras par faire cette conclusion suivante "zéro + zéro = la tête à ToTo"

*Un transfert thermique par convection entre les parois de la pompe et le gazole: c'est apparement grâce à lui que le gazole s'échauffe. Mais quel peut être la température du corps de pompe?

Tu fais un stage fin 2eme année, dans une entreprise, probablement chez un équipementier automobile, qui fait probablement de l'injection diesel. Et si tu n'arrives pas à trouver un thermomètre, c'est graaaaave
Sinon, tu as déjà surement vu ce genre de truc
La sonde n'est pas très précise. Mais même avec une incertitude de 5°C près, ce ne sera pas ça qui fausserait tes estimations d'approche
Et enfin, je ne sais pas dans quelle région de la Terre tu te trouves. Mais si c'est en France, ne me dis pas que tu n'arrives pas à trouver quelqu'un qui possède une voiture diesel pour que tu puisses faire quelques mesures de température, la France qui vend 70% des voitures en version diesel...

Voila le système: le diesel est pompé dans un réservoir à pression atmosphérique et à -5°C par une pompe haute pression automobile(60l/h) et est porté à 1600bar. Le diesel passe ensuite dans une conduite plongé dans un bain ( à dimensionner et qui représente le moteur qui chauffe les conduite dans la réalité) et porté à 150°C

Dans la réalité, la pompe chauffe probablement du fait de sa proximité avec le moteur, peut il chauffer par son seul fonctionnement? Est ce que mon raisonnement est completement faux?

Si la flamme de mon chalumeau ne fait que 1800°C, alors peu importe sur quoi je dirige cette flamme. Je sais que cet objet (inerte!) ne peut pas être plus chaud que 1800°C.
Donc après avoir bien roulé, et à l'aide d'un thermomètre à infrarouge, en 2 visées, tu sauras tout de suite si ton raisonnement est faux ou non

Sinon, une simple mesure du bloc moteur. Pour que le pompe et son gasoil soient portés à 150°C à cause du moteur, alors il faudrait que la température du bloc moteur soit supérieure à 150°C, notamment la zone en face de la pompe. Est ce que c'est le cas???

Mais c'est moi qui suit censé dimensionner l'entrainement de la pompe, et donc son débit: y a t il moyen d'avoir un ordre d'idée du débit de fuite d'une pompe HP?

Rassure moi, tu ne ferais pas ton stage chez Candia par hasard????
Le débit obtenu, tu l'as dit toi même: 60L/h
Quant au débit théorique d'une pompe à piston(s), si tu ne sais pas le calculer, alors c'est graaaave à ton stade, 2eme année d'ingé.
Quand je pense qu'il y a une possibilité pour que dans 12 mois, tu travailles chez un équipementier automobile, ou pour un constructeur automobile...

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite7a9f6463]

Bonsoir,

Je vais essayer de répondre point par point:

J'ai fait effectivement des hypothèses pour construire mon modèle, voici les résultats que j'ai obtenu: l'élévation de température due à la compression du liquide ( faite par analogie avec http://forums.futura-sciences.com/ch...-3000-bar.html) est de 7°K, celle par les pertes de pression ( j'ai du faire beaucoup d'hypothèses que je n'ai pas pu vérifier) est minime (<1K). Enfin, en prenant une température du corps de pompe de 150°C (invérifiable car dans la réalité, le corps de pompe est collé au moteur, mais je n'ai pas reussi à trouver quelqu'un l'ayant faite tourner à pleine charge hors montage). Ma question étant: ces résultats sont-ils plausibles pour quelqu'un ayant réalisé un expérience similaire?


Pour ce qui est des paramètres A, B,C et D, je ne connais pas le total, c'est ce que je cherche.


Je ne fais pas mon stage chez un équipementier automobile, mais chez un sous-traitant pour un grand groupe pétrolier.Comme expliqué plus haut, je ne suis pas sur que, pour peu qu'on y parvienne, mesurer la température du gazole d'un moteur soit significatif car notre pompe n'est pas située à coté d'une source de chaleur. En fait, je dois dimensionner le dispositif qui va la simuler.


L'objet réchauffé ici est une pompe en fonctionnement: est ce que ce fonctionnement réchauffe la pompe? Est elle suffisament proche du bain ( ~20cm) pour se réchauffer par conduction dans la conduite ? =>Quelqu'un avec de l'experience pourrait le savoir j'imagine.


Je n'ai pas compris l'allusion à candia. Par contre je sais que dimensionner une pompe se fait grâce à la connaissance du débit voulu+fuite, mais aussi de la pression à tenir, ce qui implique de connaitre un minimum les pertes de charge. Je sollicitais justement vos avis pour savoir si je fesais fausse route en obtenant des pertes de charges modérées au regard de la pression de service.


En ce qui concerne le choix que j'ai fait pour le dimensionnement du bain, j'ai du prendre une decision pour avancer et j'ai surdimensionné ( à mon sens) le système de chauffage et j'ai fait mes calculs avec un échauffement de 5° au passage de pompe.

Pour ce qui est des allusions sur ma "future" compétence, je ne ferais pas d'autre commentaire que de dire que pour acquerir des connaissances, il faut se gourer, en baver et que c'est dautant plus vrai quand on n'a aucune personne physique à consulter.

Alpine