Optimisation des systèmes de traitement des gaz d'échappement
Les voitures diesel présentent plusieurs avantages par rapport à celles alimentées à l'essence, à savoir une économie de carburant et une puissance et une durabilité supérieures. En termes d'impact sur l'environnement, les moteurs diesel produisent moins de monoxyde et de dioxyde de carbone, mais libèrent toutefois davantage de matières particulaires nocives. Pour contrôler les émissions de particules, les constructeurs automobiles installent des filtres spéciaux à base de mousse céramique qui éliminent les particules des gaz d'échappement avant que celui-ci ne soit libéré dans l'atmosphère. Mais dans le cadre de l'optimisation de l'utilisation de ces filtres, l'industrie a pris conscience de la nécessité d'un outil de simulation précis. Le laboratoire autrichien Christian-Doppler-Laboratory for Applied Computational Thermofluiddynamics (CDL-ACT) a répondu à ce besoin en mettant au point DexaSIM. Au coeur de DexaSIM, on retrouve le simulateur basé sur la méthode Boltzmann sur réseau (LBM, Lattice-Boltzmann-Method) et le simulateur de l'écoulement des fluides basé sur la dynamique des fluides computationnelle (CFD, Computational Fluid Dynamics) d'exploitation libre OpenFoam. Ces deux composants sont utilisés en combinaison pour modéliser le régime d'écoulement de l'ensemble des gaz d'échappement au-delà du système de traitement. Il n'est pas nécessaire d'être un expert en CFD pour utiliser le logiciel et la navigation est facilitée par la présence d'une interface utilisateur graphique. Les utilisateurs peuvent tester l'efficacité de différents matériaux et structures de filtre. Des modules supplémentaires prennent par ailleurs en charge des aspects tels que le dépôt de suie, la régénération du filtre et même l'acoustique, puisque la pollution sonore est aussi un problème. CDL-ACT a pu valider DexaSIM grâce à des mesures réelles fournies par des partenaires du projet STYFF-DEXA. Les premiers essais de la version bêta de DexaSIM ont été un succès et des négociations sont à présent en cours avec une organisation active dans le secteur des logiciels pour automobiles en vue de la commercialisation et de la vente du logiciel. DexaSIM est actuellement destiné aux véhicules utilitaires légers alimentés au diesel, mais pourrait également être adapté à des véhicules utilitaires diesel lourds ou encore à des véhicules à essence. Enfin, DexaSIM pourrait être utilisé pour modéliser l'utilisation de filtres afin de réduire les émissions des centrales électriques alimentées au gaz.