EGR - A Challenge for Modern Plastic Intake Manifolds

Wehr, Dieter; Huurdeman, Bernhard; Spennemann, A.

doi:10.4271/2002-01-0902

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“…Their work shows that 3-D modelling of a single component can be used in a full 1-D system using appropriate 1-D/3-D interface processing. Similar coupling approaches have been followed by Borghi et al [8], Riegler and Bargende [9] and Wehr et al [10], who have developed 3-D CFD models for the intake manifold, coupled with 1-D engine models.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 88%

“…The main difference between this approach and the second approaches is that, in order to keep the CPU performance of the 1D simulation, we exclude a direct 1D/3D coupling. The second method as in [7][8][9][10] is to model a single component with a 3D modelling and to use 1D modelling for the rest of the engine. We have chosen to model the combustion with 3D combustion modelling.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

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Multiscale Engine Simulations using a Coupling of 0-D/1-DModel with a 3-D Combustion Code

Bohbot

Miche

Pacaud

et al. 2009

Oil & Gas Science and Technology - Rev. IFP

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Résumé -Simulations multi-échelles de moteur à combustion interne par couplage de modèle 0D/1D avec un code de combustion 3D -La réduction des émissions polluantes et de la consommation de carburants des moteurs à combustion interne nécessite le développement de nouveaux concepts utilisant des modes de combustion non conventionnels (e.g. HCCI, CAI). Pour réduire les temps de développement et évaluer les bénéfices attendus de ces prototypes, la simulation système est couramment utilisée et permet de simuler le comportement de l'ensemble du moteur et de tous les sous-systèmes qui le composent (Turbo, circuit EGR, etc.). Cette approche système 0D/1D utilise des modèles physiques phénoménologiques nécessitant des bases de données expérimentales afin de fixer les valeurs des différents paramètres des modèles. Toutefois, ces données ne sont pas toujours disponibles. Pour résoudre ce problème, une solution consiste à combiner les approches systèmes et la simulation 3D. En effet, la simulation système peut être utilisée pour simuler la boucle d'air et l'injection de carburant afin de fournir les données nécessaires à la simulation 3D de la chambre de combustion. Cette utilisation conjointe de la simulation système et de la simulation 3D permet d'améliorer la précision des simulations moteurs. Pour cela, deux méthodologies ont été développées et sont décrites dans ce papier. La première méthode est basée sur un prétraitement de simulation 3D afin de générer une cartographie numérique et expérimentale de la combustion qui peut être utilisée par les modèles phénoménologiques 0D. La deuxième méthodolo-gie utilise un couplage temporel direct entre le simulateur 0D/1D et le code de combustion 3D. Ces deux méthodologies de couplage sont décrites et appliquées sur des configurations moteurs afin de démontrer l'intérêt de ces simulations couplées. Abstract -Multiscale Engine Simulations using a Coupling of 0-D/1-DModel with a 3-D Combustion Code -Requirements for the reduction of both pollutant emissions and fuel consumption mean that there is a need to design of new engine concepts (e.g. HCCI, CAI, etc.). To reduce the time of the development

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confidence: 88%

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Multiscale Engine Simulations using a Coupling of 0-D/1-DModel with a 3-D Combustion Code

Bohbot

Miche

Pacaud

et al. 2009

Oil & Gas Science and Technology - Rev. IFP

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“…Their work shows that 3D modelling of a single component can be used in a full 1D system using an appropriate 1D/3D interface treatment. Similar coupling approaches have been followed by Borgh et al [3], Riegler and Bargende [4] and Wehr et al [5], who have developed 3D CFD models for the intake manifold, coupled with 1D engine models.…”

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confidence: 89%

“…This paper highlights the development of a direct coupling between a whole 1D engine system and a 3D combustion code. As in [2][3][4][5], the basis of this coupling is to model a single component with a 3D modelling and to use 1D modelling for the rest of the engine. In this work we have chosen to model the combustion with 3D combustion modelling.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Simulation of a 4-Cylinder Turbocharged Gasoline Direct Injection Engine Using a Direct Temporal Coupling Between a 1D Simulation Software and a 3D Combustion Code

Bohbot¹,

Chryssakis²,

Miche³

2006

SAE Technical Paper Series

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This paper presents a novel methodology to investigate engine behaviour using an original numerical approach based on the direct temporal coupling between IFP-ENGINE, a 1D engine simulation tool used for the simulation of the gas exchange system, and IFP-C3D, a 3D CFD code used to simulate combustion and pollutant emissions. The coupling method is used to compute steady conditions of the whole engine dynamic system but could also be applied for transient operating conditions. To demonstrate the capabilities of the model a 4-cylinder turbocharged gasoline engine is modelled at two different operating points and the comparison with experimental measurements is shown.

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