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Développement d'un simulateur pour le moteur Diesel en vue d'étudier les performances et le comportement dynamique

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Djemal, Mohamed Ali (2020). Développement d'un simulateur pour le moteur Diesel en vue d'étudier les performances et le comportement dynamique. Mémoire. Rimouski, Université du Québec à Rimouski, Département de mathématiques, informatique et génie, 135 p.

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Résumé

RÉSUMÉ: Ce mémoire porte sur le développement d'un simulateur pour le moteur Diesel en vue d'étudier l'impact de la pression à l'admission sur les performances et le comportement dynamique du moteur. L'approche proposée est structurée en plusieurs étapes combinant la modélisation du cycle thermodynamique, la création du modèle sur le logiciel Gt-Power, la simulation, et enfin, l'analyse des résultats et l'influence de la pression de l'air à l'admission sur les performances du moteur. Cette combinaison permet, d'une part de minimiser les coûts des efforts expérimentaux et, d'autre part, une modélisation prédictive structurée et efficace qui permettra de définir les conditions nécessaires pour obtenir un fonctionnement optimal de notre modèle. Le premier chapitre présente une introduction générale, le principe de fonctionnement du moteur Diesel, et les caractéristiques fondamentales du cycle thermodynamique. Dans le deuxième chapitre, on présentera les principaux sous-systèmes du moteur diesel, ensuite, une étude bibliographique sur les différentes techniques de détection de défauts. Le troisième chapitre est consacré à la modélisation du cycle thermodynamique dans la chambre de combustion. Pour cela, on a utilisé l'approche de modélisation zéro dimensionnel (0D) qui est une méthode très utile pour prédire les caractéristiques de fonctionnement d'un moteur. Dans la quatrième partie, une présentation du logiciel GT-Power, les spécifications techniques du banc d'essai, la construction et la validation du modèle, et enfin les configurations des paramètres nécessaires pour la simulation. Le dernier chapitre présente une comparaison entre les résultats obtenus après la simulation. La validation expérimentale des résultats obtenus a été réalisée sur un moteur Baudouin Diesel 6 cylindres de 331 kW (450 HP) et une vitesse maximale de 1800 tr/min. Les résultats obtenus ont permis de confirmer la faisabilité et l'efficacité du modèle. -- Mot(s) clé(s) en français : Simulateurs Diesel ; Cycle thermodynamique ; GT-power ; Modélisation zéro dimensionnel (0 D) ; Modèle prédictif. -- ABSTRACT: This thesis focuses on the development of a simulator for the diesel engine to study the impact of intake pressure on engine performance and dynamic behavior. The proposed approach is structured by combining several steps, (1) modeling of the thermodynamic cycle, (2) creation of the model on the Gt-Power software, (3) simulation, (4) analysis of the results, and (5) the influence of the intake air pressure on the engine performance. This combination allows minimizing the cost of experimental efforts as well as a structured and efficient predictive modeling to define the conditions necessary to obtain an optimal functioning of our model. The first chapter presents a general introduction, the operating principle of the diesel engine, and the fundamental characteristics of the thermodynamic cycle. In the second chapter, the main subsystems of the diesel engine will be presented, followed by a bibliographical study on the different fault detection techniques. The third chapter is devoted to the modeling of the thermodynamic cycle in the combustion chamber. The zero-dimensional (0D) modeling approach is elaborated that was used to predict the operating characteristics of an engine. The fourth chapter contains presentation of the GT-Power software, the technical specifications of the test bench, the construction and validation of the model, and configurations of the parameters necessary for the simulation. The last chapter presents a comparison of the results obtained after the simulation. The experimental validation of the results obtained was carried out on a 6-cylinder Baudouin Diesel engine of 331 kW (450 HP) and a maximum speed of 1800 rpm. The results obtained confirmed the feasibility and efficiency of the model. -- Mot(s) clé(s) en anglais : Diesel simulators; Thermodynamic cycle; GT-power; Zero-dimensional modeling (0 D); Predictive model.

Type de document : Thèse ou Mémoire (Mémoire)
Directeur(trice) de mémoire/thèse : Ilinca, Adrian
Information complémentaire : Mémoire présenté dans le cadre du programme de maîtrise en ingénierie en vue de l'obtention du grade de maître ès sciences appliquées (M.Sc.A.).
Mots-clés : Moteurs diesel Modèles mathématiques Performances comportement dynamique
Départements et unités départementales : Département de mathématiques, informatique et génie > Génie
Déposé par : DIUQAR UQAR
Date de dépôt : 17 août 2021 16:00
Dernière modification : 20 août 2021 12:26
URI : http://semaphore.uqar.ca/id/eprint/1842

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