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Keywords:

  • computation and experimental comparison;
  • particle image velocimetry;
  • cyclic flows

Abstract

An investigation of cyclic flow within an optical water analog engine oriented horizontally and with a square cross-section has been carried out using a computational code, KIVA, and compared with particle image velocimetry results. The simulation results highlight the ambiguity with regard to the velocity direction in the experiment and provide more insight into the velocity profile at the latter part of the intake stroke. The computational work is found to not adequately capture the higher order turbulence statistics obtained in the experimental results. The study concludes that the Reynolds stress transport is the dominant component of the equation of motion near the piston surface and causes the turbulent mixing responsible for the mixing and combustion efficiency in an engine.

Une étude sur I'ecoulement cyclique dans un moteur hydraulique analogique optique horizontal de section transversale carrée, a été réalisée à l'aide d'un code de calcul par ordinateur, KIVA, puis comparée à des résultats de vélocimétrie par imagerie des particules. Les résultats de la simulation soulignent I'ambiguiité quant à la direction de la vitesse dans l'expérience et renseignent miux sur le profil de vitesse dans la dernière partie du cycle d'admission. On a trouvé que le calcul par ordinateur ne saisissait pas convenablement les statistiques de turbulences plus fortes obtenues dans les résultats expérimentaux. L'etude coclut que le transport de contrainte de Reynolds est la composante dominante de l'équation de déplacement près de la surface du piston et qu'il cause le mélange turbulet qui est responsable de l'efficacité de melange et de combustion dans un moteur.