Interview de Jérôme Hélie au GENCI

Notre vice-président est le Dr Jérôme HELIE mais il est aussi  Senior Expert, Responsable d’équipe Nozzle & Spray, Advanced System Engineering pour Continental Automotive SAS – Engine System… ouf.

Suite à la 7ème édition des semaines de l’industrie, Il a donné une interview au GENCI que vous pouvez retrouver dans son intégralité en suivant ce lien. Vous trouverez ici quelques extraits.

Utilisation de logiciels CFD (au GENCI)

En mécanique des fluides, nous utilisons de nombreux logiciels commerciaux car nous sommes équipementiers et devons nous adapter aux différentes chaînes de calcul des constructeurs automobiles. D’un point de vue pratique, il est maintenant possible de gérer des calculs 3D instationnaires sur des centaines voire des milliers de variations de design en calcul moyens. Cependant, des améliorations sont à mettre en place pour répondre aux fortes non-linéarités d’une part et aux couplages multiphysiques d’autre part. Pour le premier sujet, la simulation aux grandes échelles permet une prédictivité accrue. Pour le second sujet, les couplages avec la thermique prennent de l’importance, tout comme le multiphasique multicomposant  : cavitation, atomisation, évaporation, etc.
Pour cela, nous utilisons par exemple une plateforme de développement opensource, OpenFoam, pour tester nos choix de modèles. Nous pouvons alors définir nos chaines de calculs, nos processus de meilleures pratiques, et également guider les éditeurs de logiciels commerciaux pour nos nouveaux besoins.

Travaux et applications :

Il est d’un intérêt sociétal et économique premier de réduire les émissions de particules carbone tout en limitant les émissions de CO2. Le rythme de renouvellement d’un parc automobile et la maturité des solutions électriques (lorsque la source première est d’origine propre également) montrent qu’il n’est pas possible d’attendre 2025-2030 sans accentuer immédiatement l’effort sur les motorisations, y compris traditionnelles.

Par chance, les moteurs automobiles intègrent les innovations à un rythme effréné. Les dix dernières années ont vu, en moteur essence, la réapparition de l’injection directe haute pression ainsi que le downsizing avec les turbos. Actuellement, la variation temporelle et de levée de l’ouverture des soupapes se généralisent en essence, permettant des cycles thermodynamiques optimisés, tout comme l’injection d’urée dans le cas du Diesel pour la catalyse des NOx. Les prochaines années verront le couplage avec l’hybridisation 48 Volt, des moteurs essence à taux de compression variable, voire des combustions pauvres. Au centre de ces applications, un élément clef et très high-tech : le système d’injection et son contrôle. Les simulations de mécaniques des fluides multiphasiques intègrent les modélisations de la turbulence et la cavitation dans la buse d’injection, l’atomisation primaire et le développement des jets de gouttes dans la chambre de combustion. Nous avons pour notre part choisi de découpler l’atomisation proche de la buse du spray lointain, les temps caractéristiques en jeu étant très différents.