Dissertations / Theses on the topic 'Blow-by'

L'objectif de cette thèse sur la modélisation des décanteurs automobiles est de mettre au point un outil de simulation numérique permettant de se substituer à un banc organe pour déterminer l'efficacité des décanteurs à l'étape de conception. Après avoir étudié la composition du blow-by sur banc moteur et cela pour différents points de fonctionnement du moteur, nous avons pu comparer la pertinence des différents outils de mesure granulométrique choisis (PCS, ELPI, TEOM) en fonction du spectre granulométrique émis par le moteur. Le PCS a été retenu comme l'outil le plus adéquat en fonction des tailles de gouttes sur lesquelles nous souhaitions avoir des informations. En parallèle, nous avons mené des investigations pour mettre au point une méthodologie de calcul permettant de simuler l'efficacité du décanteur. Le suivi des particules d'huile s'effectue grâce à une simulation lagrangienne. Les forces à prendre en compte ont été déterminées grâce à des expériences numériques simples permettant de verifier si les différentes expressions de ces forces trouvées dans la littérature étaient compatibles des conditions de calculs rencontrées dans les décanteurs. Une autre question soulevée par l'utilisation d'une modélisation lagrangienne dans la littérature, est celle de la prise en compte ou non de la dispersion turbulente. L'étude proposée dans cette thèse nous a permis de montrer que l'implémentation d'un modèle de dispersion turbulente rudimentaire ne permet pas d'obtenir des résultats satisfaisants. La faisabilité de la mise au point d'une méthodologie de calcul fiable de l'efficacité du décanteur repose finalement sur la modification du type de maillage utilisé ainsi que le traitement du calcul de l'écoulement à la paroi. Nous avons montré dans cette thèse que la mise en place d'un maillage raffiné aux parois reposant sur des prismes avec un Y+ =1, associé à une loi de parois à deux couches permettait d'obtenir des résultats satisfaisants en terme de prédiction de l'efficacité du décanteur.

Le phénomène de gels et d'émulsions de blow-by a été étudié à travers des essais sur banc et des travaux de modélisation. Physiquement, ces phénomènes se ramènent au changement d'état de la vapeur d'eau présent dans un gaz incondensable et en présence de particules ou de film d'huile. Pour les conditions chaudes, la condensation prédomine. Ce phénomène mérite une attention car les condensats sont susceptibles de s'accumuler puis de cristalliser (changement de direction du tube, changement de géométrie...). Les condensats peuvent se mélanger avec l'huile pour donner une émulsion visqueuse capable de boucher partiellement les tubes. Pour les conditions froides, la formation de givre est privilégiée. Il s'agit d'une matrice de glace poreuse qui bouche progressivement la conduite jusqu'à l'obturation totale. En présence d'huile, le givre piège les particules sous forme d'incrustation sans entrainer une modification des phénomènes observés. Pour les conditions intermédiaires, les condensats, le givre et la glace coexistent à l'intérieur des tubes. Ce phénomène entraine une brusque montée en pression. En présence d'huile, le condensat liquide qui se trouve le plus souvent en amont du tube est remplacé par de l'émulsion et cristallise après un certain temps de contact. La mobilité de l'eau et la position des bouchons ont été utilisées pour décrire les différents phénomènes observés. Ces deux paramètres peuvent être corrélés avec les conditions opératoires ainsi que d'autres paramètres liés aux phénomènes de transfert thermique. Ce sont le débit de condensation et le profil de température de paroi interne des tubes. Des corrélations des coefficients de transferts et des enthalpies échangées ont permis de constater l'influence des différents paramètres et les phénomènes de transfert thermique mis en jeu. Les phénomènes de transfert à l'intérieur des tubes peuvent être modélisés en se servant de l'analogie entre le transfert de masse et le transfert de chaleur et en introduisant le concept de formation de brouillard ou de stabilisation isothermique du gaz sursaturé qui se forme. Le risque de bouchon et les phénomènes prépondérants peuvent être prédits à partir des résultats de modélisation thermique en utilisant le débit de condensation et les températures de paroi maximale et minimale comme critère.

Le phénomène de gels et d’émulsions de blow-by a été étudié à travers des essais sur banc et des travaux de modélisation. Physiquement, ces phénomènes se ramènent au changement d’état de la vapeur d’eau présent dans un gaz incondensable et en présence de particules ou de film d’huile. Pour les conditions chaudes, la condensation prédomine. Ce phénomène mérite une attention car les condensatssont susceptibles de s’accumuler puis de cristalliser (changement de direction du tube, changement de géométrie…). En particulier, en présence d’huile, les condensats peuvent se mélanger avec l’eau pour donner une émulsion visqueuse capable de boucher partiellement les tubes. Pour les conditions froides, la formation de givre est privilégiée. Il s’agit d’une matrice de glace poreuse qui bouche progressivement la conduite jusqu’à l’obturation totale. En présence d’huile, le givre piège les particules sous forme d’incrustation sans entrainer une modification des phénomènes observés. Pour les conditions intermédiaires, les condensats, le givre et la glace coexistent à l’intérieur des tubes. Ce phénomène entraine une brusque montée en pression. En présence d’huile, le condensat liquide qui se trouve le plus souvent en amont du tube est remplacé par de l’émulsion et cristallise après un certain temps de contact. La mobilité de l’eau et la position des bouchons ont été utilisées pour décrire les différents phénomènes observés. Ces deux paramètres peuvent être corrélés avec les conditions opératoires ainsi que d’autres paramètres liés aux phénomènes de transfert thermique. Ce sont le débit de condensation et le profil de température de parois internes des tubes. Des corrélations des coefficients de transferts et des enthalpies échangées ont permis de constater l’influence des différents paramètres et les phénomènes de transfert thermique mis en jeu. Les phénomènes de transfert à l’intérieur des tubes peuvent être modélisés en se servant de l’analogie entre le transfert de masse et le transfert de chaleur et en introduisant le concept de formation de brouillard ou de stabilisation isothermique du gaz sursaturé qui se forme. Le risque de bouchon et les phénomènes prépondérants peuvent être prédits à partir des résultats de modélisation thermique en utilisant le débit de condensation et les températures de parois maximale et minimale comme critère
Experiments and models were used to understand the ice and emulsion formation within blow-by pipe. These phenomena consist of phase change of water vapor from moist gas in oil polluted media (particles and oil film). Condensation occurs if gas temperature, humidity, wall temperature and gas flow rate are high enough. Though condensate doesn’t lead to pipe obstruction, one has to take into account its ability to build up and to freeze if any tube related parameters change (direction, shape,. . ). In the presence of oils, condensation is coupled with emulsion formation. The latter may plug the pipe due to its viscosity and its ability retains water until freezing. At a cooler environment, water liquid, frost and ice appear simultaneously. They may cause pressure to rises promptly. When oil particles are present, condensate that are located near the entrance of gases tend to become an emulsion. It may solidify as time increases. In cold environment, frosting prevails. Frost causes pressure to rise slowly. It is not affected by oil presence as particles acts as inert foreign material within the frost layer. Water mobility and plug location are used to describe all phenomena that occur during experiments. These parameters can be correlated with operating conditions (inlet gas dew point, inlet gas flow rate, pipe cooling temperature, pipe size) and with heat and mass transfer related parameters namely the condensate flow rate and the wall temperature distribution. Nusselt number correlations were used to emphasize the contribution of each parameter to heat transfer. In order to understand the heat transfer phenomenon, enthalpy correlation was carried out. Heat and mass transfer models were built by combining the heat and mass transfer analogy with fogging and isothermal condensation of supersaturated air related theories. The risk of blow-by pipe plugging and the prevailing phenomena can be predicted according to the wall temperature distribution and condensate flow rate. These two parameters are easily available by using models that were built during this study

Face aux exigences de la clientèle en terme de réduction de la consommation d’huile et des émissions polluantes, il devient impératif de comprendre le comportement de l’huile dans l’environnement critique que représente la chambre de combustion. Le travail entrepris dans cette thèse s’intéresse plus particulièrement à la caractérisation granulométrique des sprays d’huile créés au niveau du jeu à la coupe des segments par l’écoulement de blow-by ( écoulement d’air s’établissant dans la zone segment-piston-chemise (SPC) pendant la phase de compression) et à leur participation à la consommation totale de lubrifiant. Pour cela, une étude expérimentale, articulée en deux volets, a été conduite. Un atomiseur recréant les phénomènes d’atomisation présents au niveau du jeu à la coupe des segments a tout d’abord été réalisé et étudié en laboratoire. Les distributions de taille des sprays d’huile formés ont été mesurées à l’aide de plusieurs diagnostics en fonction du débit de lubrifiant et de la pression d’air amont. Dans un second temps, une approche expérimentale sur un moteur préparé s’est intéressé à l’étude de la distribution de taille des sprays d’huile présents à différents endroits du moteur. Par ailleurs, pour chacun des points de fonctionnement examiné, une mesure de la consommation d‘huile en temps réel par traçage SO2 a été réalisée. Dans ces deux études, les distributions de taille des sprays de lubrifiant ont été modélisées avec succès par une approche reposant sur l’application du formalisme d’entropie maximum. Parmi les résultats importants, cette étude montre la dépendance entre les distributions de taille des sprays d’huile produits par l’écoulement de blow-by au niveau du jeu à la coupe et le point de fonctionnement de moteur (régime et charge). En outre, pour certaines conditions de fonctionnement, cette source de spray d’huile est majoritaire dans l’écoulement retour dont l’influence sur la consommation totale d’huile a été mise en évidence
In the face of customer requirements in terms of oil consumption reduction and pollutant emissions, it becomes important to understand the behavior of oil in the combustion chamber environment. The work carried out in the present Ph. D. Concentrates mainly on the drop-size distribution characterization of oil sprays produced through the ring gap by the blow-by-flow (air flow taking place between the piston and the liner during the compression stroke) and on the determination of their participation to the total lubricant consumption. To achieve this, a two-step experimental study was conducted. An atomizer reproducing the atomizing phenomena through a ring gap was first realized and studied in the laboratory. The drop-size distribution of the produced oil sprays were measured thanks to the use of several measurement techniques as a function of the lubricant flow rate and the upper air pressure. Second, an experimental investigation conducted on a car engine investigated the oil spray drop-size distribution at several locations. Furthermore, for each working condition, measurements of oil consumption in real time were achieved using a SO2 tracer technique. In these two studies, the oil-spray drop-size distributions were successfully modeled by an approach based on the Maximum Entropy Formalism. Among the most important results, this study reports that the drop-size distribution of oil-sprays produced by blow-by depends on the engine regime and load. Furthermore, for some working conditions, this oil-spray production is majority in the return flow whose influence on the total oil consumption was evidenced

Il motore a combustione interna (MCI) è, e con tutta probabilità rimarrà nel futuro prossimo, il motore più utilizzato nell’ambito del trasporto, sia per quanto riguarda i cosiddetti light-duty vehicle (LDV, veicoli per lo più ad uso personale), sia per quanto riguarda gli heavy-duty vehicle (HDV, veicoli adibiti per lo più al trasporto di materie prime, e.g. autoarticolati, camion, …). La necessità di continuare ad utilizzare tali mezzi, unita alla consapevolezza ed alla crescente attenzione rivolta alle emissioni di inquinanti diretti ed anidride carbonica, ha spinto l’evoluzione dei MCI sempre con maggior urgenza, alla ricerca di soluzioni più efficienti, più sostenibili, meno costose. Gli studi sperimentali al banco e quelli numerici hanno da sempre lavorato in maniera sinergica alla ricerca di tali soluzioni, ma le numerose nuove tecnologie introdotte richiedono un nuovo studio nella morfologia dei fenomeni dentro camera col fine di sviluppare modelli ad hoc da integrare nelle simulazioni. I motori ad accesso ottico si presentano come chiave di volta del problema, ma, data la loro natura e i materiali impiegati, hanno un comportamento diverso da quelli commerciali, e richiedono quindi una minuziosa caratterizzazione. La presente tesi ha come obiettivo la caratterizzazione completa di un motore ad accesso ottico 4 cilindri ad accensione comandata con portata di blow-by non trascurabile; tale motore è presente nei laboratori dell’ente CNR-STEM con sede a Napoli.

Thesis (M.S.)--West Virginia University, 2006.
Title from document title page. Document formatted into pages; contains xi, 107 p. : ill. (some col.). Includes abstract. Includes bibliographical references (p. 98-101).

Dans cette thèse, nous étudions l'existence, non existence et multiplicité des ondes stationnairesavec les normes prescrites pour deux types d'équations aux dérivées partiellesnon linéaires elliptiques découlant de différents modèles physiques. La stabilité orbitale desondes stationnaires est également étudiée dans certains cas. Les principales méthodes denos preuves sont des arguments variationnels. Les solutions sont obtenues comme pointscritiques de fonctionnelle associée sur une contrainte.La thèse se compose de sept chapitres. Le Chapitre 1 est l'introduction de la thèse. Dansles Chapitres 2 à 4, nous étudions une classe d'équations de Schrödinger-Poisson-Slaternon linéaires. Nous établissons dans le Chapitre 2 des résultats optimaux non existencede solutions d'énergie minimale ayant une norme L2 prescrite. Dans le Chapitre 3, nousmontrons un résultat d'existence de solutions L2 normalisées, dans une cas où la fonctionnelleassociée n'est pas bornée inférieurement sur la contrainte. Nos solutions sonttrouvées comme des points de selle de la fonctionnelle, mais ils correspondent à des solutionsd'énergée minimale. Nous montrons également que les ondes stationnaires associéessont orbitalement instables. Ici, puisque nos points critiques présumés ne sont pas desminimiseurs globaux, il n'est pas possible d'utiliser de façon systématique les méthodesde compacité par concentration développées par P. L. Lions. Ensuite, dans le Chapitre4, nous montrons que sous les hypothèses du Chapitre 3, il existe une infinité de solutionsayant une norme L2 prescrite. Dans les deux chapitres suivants, nous étudions uneclasse d'équations de Schrödinger quasi-linéaires. Des résultats optimaux non existence desolutions d'énergie minimale sont donnés dans le Chapitre 5. Dans le Chapitre 6, nousprouvons l'existence de deux solutions positives ayant une norme donnée. L'une d'elles,relativement à la contrainte L2, est de type point selle. L'autre est un minimum, soit localou global. Le fait que la fonctionnelle naturelle associée à cette équation n'est pas biendéfinie nécessite l'utilisation d'une méthode de perturbation pour obtenir ces deux pointscritiques. Enfin, au Chapitre 7, nous mentionnons quelques questions que cette thèse asoulevées.

碩士
國立中興大學
機械工程學系
92
A computer simulation of the crystallization induced by annealing a stretch-blow PET bottle at an elevated temperature was performed. The PET bottle was assumed to be initially heated up by attaching its outer surface to a hot mold during the stretch-blow process. The crystallization can be divided into two stages, namely, a heating stage and a cooling stage. A commercial software, ANSYS, was used to solve the transient temperature distribution of the PET bottle. Takayanagi’s model was adopted in evaluating the rate of crystallization during the annealing process. The crystallization isotherms measured by Malkin et al, were used to determine the corresponding coefficients. The maximum rate of crystallization was determined to occur at 453K . The effects of mold temperature on the relative crystallinity were investigated. It was found that the relative crystallinity significantly increases with the attaching time. For a short attaching time, the relative crystallinity increases with the mold temperature. For a long attaching time, an optimum mold temperature was found. This optimum mold temperature corresponds to a maximum relative crystallinity. In this work, it was found that the cooling process play an important role in affecting the final equilibrium crystallinity for operations with mold temperatures higher than the maximum crystallization temperature(453K).

碩士
國立虎尾科技大學
機械與電腦輔助工程系碩士班在職專班
106
In recent years, the application of CAE is quite common. In the field of screws, the demand for production-oriented, high-precision components has increased. It is expected that CAE can find the best production mode under the choice of different machines. This study compared processes among a variety of forging machines, focusing on flange hexalobular, AISI1015, wherein SolidWorks was used first to conduct construction of physical body. Then, finite element analysis software, Deform2D/3D, was used to conduct two-part analysis, which are flange hexalobular screw’s process simulation of 3D3B on multi-stage cold forging machine and heading machine-applied process simulation of 1D2B; the feasibility of reducing the process from 3D3B to 1D2B was assessed by observing the change of flow speed, stress distribution and the force that molds were imposed during forming period. Indicated from the findings of pre-forming blank of 3D3B and 1D2B by applying Deform2D/3D, in terms of the flow deformation, it suggested that the material of 3D3B squeezed backward at the preliminary forming stage; however, none of similar situation occurred to the blank flow of 1D2B, which is an indication that 1D2B had more stable blank flow than 3D3B; in the aspect of equivalent-effected stress, due to the fact that diameter reduction of 3D3B at Phase 1 and cold forging on the head at Phase 2 were fulfilled at Phase 1 of 1D2B, hence, 1D2B blank bore bigger stress during deformation process, while 1D2B blank bore more stress than 3D3B by 6.35%; in the aspect of the force that the mold was imposed, the simulation result shows that the total load of Six Lobe Punch and ejector pin of 1D2B bored lower than that during the process, 3D3B, by 27.7%. The consolidated analysis on three items as above shows that the process reduction from 3D3B to 1D2B had bigger impact on the plastic deformation for blanks; however, the total load showed lower upon reduction on Six Lobe Punch and ejector pin. After forging the finished product through actual molding process and comparing , analyzing it with simulation, the shape of finished product throughout each phase of using multi-stage cold forging machine and forging by heading machine correspond to the result in the simulation, indicating that finite element analysis software-applied analysis on the process had a certain level of reference value. Doing so can reduce the pilot-run and molding costs with errors, also increasing production efficiency.

碩士
國立中山大學
機械工程學系
87
Superplastic blow-forming is one kind of metal forming process. Superplastic alloys exhibit a very large tensile elongation associated with low flow stress. These properties are used to manufacture various product components with complex shape. This paper employed a commercial finite element program-DEFORM to simulate the superplastic forming of Al-Li 8090 alloys in ellip-cylindrical and rectangle-boxed closed-dies under a constant strain rate. The material is assumed to be homogeneous and isotropic. The model is established considering the rigid-plastic material. The friction between the workpiece and the die is considered to be uniform and constant. When simulating superplastic forming in the ellip-cylindrical and rectangle-boxed closed-dies, three dimensional solid elements are used. The pressure vs. time history with variation of pressure control model, coefficient of friction, aspect ratio and entry radius can be obtained. The effect of pressurization on the thickness distribution is discussed and the forming pressure, forming time and thickness distribution can be predicted. A serious of analytical results obtained by this model can offer useful knowledge in superplastic blow-forming process. Additionally, Al-Li 8090 sheet are used to perform superplastic below-forming experiments with the optimized forming pressure. Analytical and experimental thickness distributions of the product are compared to validity of this analytical mode.

In the face of environmental issues and aiming at electronic devices of rapid production at low cost, this doctoral thesis proposed two new and innovative approaches to obtain substrates, dielectrics, and electrodes from a single biopolymer: cellulose. In a first moment, a simple approach to produce low-cost flexible ionic conductive cellulose mats (ICCMs) using solution blow spinning (SB-Spinning) is reported. The electrochemical properties of the ICCMs were adjusted through infiltration with alkali hydroxides (LiOH, NaOH, or KOH), which enabled of ICCMs application as dielectric and substrate in oxide-based field effect transistors (FETs) and pencil-drawn resistorloaded inverters. The FETs showed good electrical performance under operating voltage <2.5 V, which was strictly associated with the type of alkali ion incorporated, presenting satisfactory performance for the ICCM infiltrated with K+ ion. The inverters with K+ ions also presented good dynamic performance, with a gain close to 2. Regarding the cellulose-based electrodes, a second innovative approach is reported to synthetize laser-induced graphene (LIG) structures from carboxymethyl cellulose (CMC)-based ink containing LIG obtained from cellulose nanocrystals (CNCs) extracted from pineapple leaf fibers (PALFs). To prove this concept, zinc oxide ultraviolet (ZnO UV) sensors were designed varying the amount of LIG from CNCs. Sensor obtained from LIG written directly on paper substrate were also performed. The ZnO UV sensors designed with CMC-based ink showed responsivity 40-fold higher than that of paper direct-written LIG, as well as excellent electrical performance under flexion. These findings may open new promising possibilities for low-consumption wearable electronics, allowing the use of concepts such as the "Internet of Things" and opening the possibility of generating 100% organic cellulose-produced electronic devices.
Frente às questões ambientais e visando dispositivos eletrônicos de rápida produção e baixo custo, este projeto de pesquisa de doutorado propôs duas abordagens inovadoras para a obtenção de substratos, materiais dielétricos e eletrodos a partir de um único biopolímero: a celulose. Em um primeiro momento relata-se uma abordagem simples para produzir mantas condutoras iônicas de celulose (ICCM) flexíveis aplicando fiação por sopro em solução (SB-Spinning) seguido da infiltração com hidróxidos alcalinos (LiOH, NaOH ou KOH), permitindo sua aplicação como dielétrico e substrato em transistores e inversores com resistor desenhado a lápis. Os transistores exibiram um bom desempenho sob tensão de operação abaixo de 2,5 V, apresentando desempenho satisfatório para as mantas infiltradas com K+, além do inversor apresentar um ganho próximo de dois. Visando também eletrodos oriundos da celulose, este projeto relatou uma abordagem inovadora para sintetizar grafeno induzido por laser (LIG) a partir de tinta à base de carboximetilcelulose (CMC) contendo LIG obtido de nanocristais de celulose (CNCs) do abacaxi. Como prova de conceito, sensores de ZnO UV foram projetados variando a quantidade de LIG dos CNCs na tinta a base de CMC, assim como sensores obtidos por escrita direta de LIG em substrato de papel. Os sensores de ZnO UV flexíveis formulados com tinta apresentaram responsividade 40 vezes maior que os sensores contendo LIG direto do papel. Essas descobertas podem inaugurar uma nova Era na geração de eletrônicos vestíveis de baixo consumo, permitindo conceitos como "Internet das Coisas", e abrindo a possibilidade de dispositivos 100% orgânicos oriundos da celulose.

Piles have been used since prehistoric times in areas with weak subsurface conditions either to reinforce existing ground, create new ground for habitation or trade, and support bridges and buildings. Originally piles were composed of timber and driven with drop hammers using very heavy ram weights. As technology improved so did the materials that piles are composed of as well as the equipment itself. Currently, piling is a multibillion dollar a year industry, thus the need to develop more accurate prediction methods can potentially represent a significant savings in cost, material, and man power. Multiple predictive methods have been developed to estimate developed pile capacity. These range from static theoretical formulae based on geotechnical investigation prior to pile driving even occurring using specific pile and hammer types to semi empirically based dynamic formulae used during actual driving operations to more recently developed computer modeling and signal matching programs which are calibrated with site condition during initial geotechnical investigations or test piling to full scale static load tests where piles are loaded to some predetermined value or failure condition. In this thesis, dynamic formulae are used to predict pile capacity from those installed by drop and diesel hammers and are compared to the results from pile load tests, which are taken as the true measure of developed bearing capacity. The dynamic formulae examined are the Engineering News Record (ENR), Gates, Federal Highway Administration (FHWA) modified Gates, Hiley, and Ontario Ministry of Transportation (MTO) modified Hiley formulae. Methods of investigation include calculating pile capacities from the formulae as they are, omitting the factors of safety, revising the formulae with averaged coefficients and conducting multi regression analysis to solve for one or two coefficients simultaneously and revising the dynamic formula to determine if more accurate bearing capacity prediction are possible. To objectively determine which formulae provide the most accurate bearing capacities, the predicted capacities will be compared to results obtained from static pile load tests and simple statistics on the resulting data set will be calculated including regression analysis, standard deviations, coefficients of variation, coefficients of determination, and correlation values.