ENGINEERINGNET.BE - Utiliser l’hydrogène comme carburant constitue un véritable défi. Il s’agit en effet d’assurer un haut niveau de rendement tout en maitrisant les émissions de NOx et les combustions anormales.
Afin d’identifier les leviers d’optimisation de ce système de conversion énergétique, IFPEN a collaboré avec FEV et l’université d’Aachen, pour mener une étude à la fois expérimentale et numérique dans le cadre du projet européen LONGRUN.
Le savoir-faire d’IFPEN en termes de modélisation et de simulation CFD réactive a permis de formuler une première approche numérique 3D multi-physique pour prédire le comportement d’un moteur H2.
Cette simulation est basée sur l’utilisation couplée de plusieurs sous-modèles physiques:
- l’Extended Coherent Flame Model (ECFM) qui décrit la propagation d’une flamme H2 partiellement pré-mélangée;
- le modèle Tabulated Kinetics of Ignition (TKI) pour la prédiction des phénomènes en lien avec l’auto-inflammation (préallumage et cliquetis);
- et le modèle chimique détaillé de post-flamme (activé seulement dans la région des gaz brulés) pour la prédiction des émissions de NOx.
La démarche de modélisation a été validée sur un moteur monocylindre Diesel spécifiquement converti à l’H2 pour le projet LONGRUN. Cette première étude a donné des résultats prometteurs.
