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Etude expérimentale d'une flamme de prémélange stabilisée dans un écoulement turbulent à point d'arrêt

Etude expérimentale d'une flamme de prémélange stabilisée dans un écoulement turbulent à point d'arrêt PDF Author: Xavier Coron
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 202

Book Description
La flamme à point d'arrêt est une configuration académique d'écoulement réactif offrant la possibilité de comparer les résultats de l'analyse théorique avec les données expérimentales. La disposition géométrique retenue pour ce travail est celle d'un écoulement axisymétrique turbulent heurtant sous indice normale une paroi solide : dans ces conditions, une flamme de prémélange peut être stabilisée entre le plan d'injection et la paroi solide. Les conditions de faible turbulence et l'hypothèse d'un régime de flammelette permettent de mener une analyse asymptotique de cet écoulement réactif et en particulier d'exprimer les termes de transport turbulent de masse sous la forme d'une expression algébrique. Sur le plan de l'application, la combustion dans des écoulements étirés et eventuellement non-isenthalpiques du fait des pertes thermiques pariétales est une problématique récurrente rencontrée dans la conception des foyers industriels : l'étude des propriétés dynamiques et structurales d'une flamme stabilisée au voisinage d'une paroi adiabatique ou non permet d'étudier les influences respectives de l'étirement et de la température de paroi. Sur le plan fondamental, l'ambition est le développement de modèles de combustion à fonction densité de probabilité multi-dimensionnelles, prenant en compte une variable d'avancement de la combustion, l'enthalpie, voire la fraction de mélange. Dans un premier temps, l'objectif est limité à la mesure simultanée des champs de vitesse et de variable d'avancement de la combustion en conditon de paroi adiabatique.Le banc Vestales, conçu pour atteindre cet objectif, est composé d'un injecteur de prémélange réactif (propane-air), équipé d'une grille de turbulence et d'une paroi solide disposée en vis-à-vis. Les mesures de vitesse sont effectuées par Anémométrie Doppler Laser (A.D.L.) et Vélocimétrie par Images de Particules (V.I.P.). Afin de déterminer simultanément la variable d'avancement à partir des images V.I.P., un traitement d'image original a été développé pour l'extraction du contour des fronts de flammes locales (flammelettes). Le couplage des contours actifs aux approches frontières et régions s'avère une méthode robuste et précise permettant une analyse topologique du contour. L'étude est limitée à deux valeurs de l'étirement (100 et 120 s^{-1}) et de richesse (0,89 et 0,99). L'écoulement a été caractérisé par A.D.L. et V.I.P. dans différents plans. Une analyse statistique et fréquentielle de la turbulence est proposée. Les grandeurs caractéristiques de la turbulence sont exprimées en terme de moyenne de Reynolds et de Favre, en particulier le flux turbulent de la variable d'avancement, ce qui autorise la comparaison avec des résultats issus de la théorie asymptotique d'une part et de la simulation numérique bidimensionnelle d'autre part.

Etude expérimentale d'une flamme de prémélange stabilisée dans un écoulement turbulent à point d'arrêt

Etude expérimentale d'une flamme de prémélange stabilisée dans un écoulement turbulent à point d'arrêt PDF Author: Xavier Coron
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Category :
Languages : fr
Pages : 202

Book Description
La flamme à point d'arrêt est une configuration académique d'écoulement réactif offrant la possibilité de comparer les résultats de l'analyse théorique avec les données expérimentales. La disposition géométrique retenue pour ce travail est celle d'un écoulement axisymétrique turbulent heurtant sous indice normale une paroi solide : dans ces conditions, une flamme de prémélange peut être stabilisée entre le plan d'injection et la paroi solide. Les conditions de faible turbulence et l'hypothèse d'un régime de flammelette permettent de mener une analyse asymptotique de cet écoulement réactif et en particulier d'exprimer les termes de transport turbulent de masse sous la forme d'une expression algébrique. Sur le plan de l'application, la combustion dans des écoulements étirés et eventuellement non-isenthalpiques du fait des pertes thermiques pariétales est une problématique récurrente rencontrée dans la conception des foyers industriels : l'étude des propriétés dynamiques et structurales d'une flamme stabilisée au voisinage d'une paroi adiabatique ou non permet d'étudier les influences respectives de l'étirement et de la température de paroi. Sur le plan fondamental, l'ambition est le développement de modèles de combustion à fonction densité de probabilité multi-dimensionnelles, prenant en compte une variable d'avancement de la combustion, l'enthalpie, voire la fraction de mélange. Dans un premier temps, l'objectif est limité à la mesure simultanée des champs de vitesse et de variable d'avancement de la combustion en conditon de paroi adiabatique.Le banc Vestales, conçu pour atteindre cet objectif, est composé d'un injecteur de prémélange réactif (propane-air), équipé d'une grille de turbulence et d'une paroi solide disposée en vis-à-vis. Les mesures de vitesse sont effectuées par Anémométrie Doppler Laser (A.D.L.) et Vélocimétrie par Images de Particules (V.I.P.). Afin de déterminer simultanément la variable d'avancement à partir des images V.I.P., un traitement d'image original a été développé pour l'extraction du contour des fronts de flammes locales (flammelettes). Le couplage des contours actifs aux approches frontières et régions s'avère une méthode robuste et précise permettant une analyse topologique du contour. L'étude est limitée à deux valeurs de l'étirement (100 et 120 s^{-1}) et de richesse (0,89 et 0,99). L'écoulement a été caractérisé par A.D.L. et V.I.P. dans différents plans. Une analyse statistique et fréquentielle de la turbulence est proposée. Les grandeurs caractéristiques de la turbulence sont exprimées en terme de moyenne de Reynolds et de Favre, en particulier le flux turbulent de la variable d'avancement, ce qui autorise la comparaison avec des résultats issus de la théorie asymptotique d'une part et de la simulation numérique bidimensionnelle d'autre part.

Modélisation et étude numérique de l'intéraction entre une flamme turbulente stabilisée dans un écoulement divergent à point d'arrêt et une paroi solide

Modélisation et étude numérique de l'intéraction entre une flamme turbulente stabilisée dans un écoulement divergent à point d'arrêt et une paroi solide PDF Author: DJAMEL.. KARMED
Publisher:
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Category :
Languages : fr
Pages : 125

Book Description
LE PRESENT TRAVAIL EST CONSACRE A L'ETUDE NUMERIQUE DE L'INTERACTION FLAMME TURBULENTE-PAROI SOLIDE. LA CONFIGURATION GEOMETRIQUE RETENUE EST CELLE D'UN ECOULEMENT TURBULENT, ISSU D'UN INJECTEUR CIRCULAIRE, IMPACTANT SOUS INCIDENCE NORMALE UNE PAROI SOLIDE. LA PREMIERE PARTIE DE CE TRAVAIL CONCERNE L'ETUDE DE L'INTERACTION FLAMME DE DIFFUSION TURBULENTE-PAROI DANS LE JET PARIETAL, LA OU LA FLAMME SE TROUVE AU VOISINAGE DE LA PAROI. LA COMBUSTION EST DECRITE PAR UNE FONCTION DENSITE DE PROBABILITE SOUS LA FORME D'UNE FONCTION BETA ET LA TURBULENCE PAR UN MODELE K- A BAS NOMBRE DE REYNOLDS. L'UTILISATION DES APPROXIMATIONS DE COUCHE LIMITE PERMET L'OBTENTION D'UN SYSTEME PARABOLIQUE D'EQUATIONS AUX DERIVEES PARTIELLES, RESOLUES PAR UNE METHODE DE VOLUMES FINIS. LES RESULTATS NUMERIQUES SONT EN BON ACCORD AVEC CEUX OBTENUS EXPERIMENTALEMENT A L'ECOLE CENTRALE DE LYON SUR CETTE MEME GEOMETRIE. LA SECONDE PARTIE EST CONSACREE A L'ETUDE DE L'INTERACTION FLAMME TURBULENTE DE PREMELANGE-PAROI. LA COMBUSTION EST DECRITE PAR LE MODELE DE FLAMMELETTES BMLC (BRAY-MOSS-LIBBY-CHAMPION) ET LA TURBULENCE PAR UN MODELE K- A BAS NOMBRE DE REYNOLDS. LE SYSTEME ELLIPTIQUE D'EQUATIONS DE BILAN MOYENNES EST RESOLU A L'AIDE D'UN CODE DE CALCUL DEVELOPPE AU LABORATOIRE. L'INFLUENCE DU NOMBRE DE DAMKOHLER SUR LA STRUCTURE DE LA FLAMME TURBULENTE EST MISE EN EVIDENCE. ON MONTRE QUE PLUS CE NOMBRE EST FAIBLE, PLUS LA FLAMME S'APPROCHE DE LA PAROI AVEC L'EXISTENCE D'UNE LIMITE INFERIEURE EN DESSOUS DE LAQUELLE CELLE-CI SE STABILISE LOIN DE L'AXE, SUR LES BORDS DU JET. SUR L'AXE DE SYMETRIE, NOS RESULTATS SONT EN BON ACCORD AVEC CEUX DE BRAY, CHAMPION ET LIBBY OBTENUS PAR UNE ANALYSE ASYMPTOTIQUE. DANS LE CAS D'UNE PAROI A TEMPERATURE FIXEE, NOS RESULTATS SONT QUALITATIVEMENT EN ACCORD AVEC CEUX OBTENUS EXPERIMENTALEMENT A L'E.C. DE LYON

Etude expérimentale d'une flamme non prémélangée stabilisée dans un écoulement hélicoidal

Etude expérimentale d'une flamme non prémélangée stabilisée dans un écoulement hélicoidal PDF Author: Dake Shen
Publisher:
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Category :
Languages : fr
Pages : 148

Book Description
DANS CE TRAVAIL, UNE FLAMME DE DIFFUSION A ETE ETUDIE DANS UN ECOULEMENT HELICOIDAL TOURBILLONNAIRE. LA COMBUSTION D'UN JET CENTRAL DE METHANE EST STABILISEE PAR UN ECOULEMENT D'AIR ANNULAIRE ANIME D'UN FORT MOUVEMENT DE ROTATION DANS UN BRULEUR MODELE, CONCU ET MIS AU POINT AU LABORATOIRE. LA PUISSANCE CALORIFIQUE DU BRULEUR EST DE 40KW, ET SA GEOMETRIE EST SIMPLE: IL COMPORTE UNE SORTIE DROITE SANS LA PRESENCE DE CONFINEMENT PAR UN DIVERGENT. LES PARAMETRES DE FONCTIONNEMENT DU SYSTEME REACTIF COMPORTENT DIFFERENTES VALEURS DES NOMBRES DE SWIRL (RAPPORT DES QUANTITES DE MOUVEMENT TANGENTIELLE ET AXIALE) ET REYNOLDS, DES VITESSES INITIALES DES REACTIFS (METHANE ET AIR) ET DE LA RICHESSE GLOBALE. LA VARIATION SYSTEMATIQUE DE CES PARAMETRES A ETE EFFECTUEE JUSQU'A CE QUE LEUR MODIFICATION AFFECTE LES PHENOMENES AERODYNAMIQUES ET CHIMIQUES. UNE CARTOGRAPHIE COMPLETE DES CHAMPS DE VITESSE, DE TURBULENCE, DE TEMPERATURE ET DE CONCENTRATIONS DES ESPECES CHIMIQUES STABLES EST DETERMINEE. LES RESULTATS ONT MONTRE LE ROLE TRES IMPORTANT DES PARAMETRES DE FONCTIONNEMENT DU BRULEUR SUR LA STRUCTURE DE L'ECOULEMENT (CREATION D'UNE ZONE DE RECIRCULATION PLUS OU MOINS STABLE, CISAILLEMENT FAVORISANT LE MELANGE DE REACTIFS), SUR L'EMISSION DES ESPECES CHIMIQUES POLLUANTES (FORMATION D'OXYDES D'AZOTE PAR UN MECANISME DE TYPE PRECOCE). CETTE ETUDE A CONTRIBUE A UNE MEILLEUR COMPREHENSION DE LA STRUCTURE DE L'ECOULEMENT ET DES PHENOMENES DE STABILISATION D'UNE FLAMME DE BRULEUR MODELE METHANE. CE TRAVAIL MET EN EVIDENCE LES PARAMETRES DE FONCTIONNEMENT MENANT A UNE COMBUSTION PLUS COMPLETE ET MOINS POLLUANTE ET FOURNI UNE BASE DE DONNEE CAPABLE DE VALIDER UN CODE CALCUL NUMERIQUE

Etude expérimentale de la combustion turbulente prémélangée

Etude expérimentale de la combustion turbulente prémélangée PDF Author: Claire Martel
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Category :
Languages : fr
Pages : 251

Book Description
Les modèles de combustion turbulente prémélangée basés sur le concept de flamelettes étudiés ici, en découplant la turbulence et la combustion, analysent la flamme comme une fine surface plissée et connectée par l'écoulement turbulent. Le taux de réaction par unité de volume est écrit comme le produit du taux de réaction par unité de surface de flamme (issu des calculs de structure de flamme laminaire) par la densité de surface de flamme (surface de flamme disponible par unité de volume). La densité de surface de flamme peut être obtenue soit par une expression algébrique à partir des caractéristiques géométriques de la flamme, soit à l'aide d'une équation exacte de transport. Certains termes de cette équation ne sont pas fermes et nécessitent une modélisation. L'essentiel de cette thèse est consacré à l'analyse expérimentale des modèles de densité de surface de flamme. L'étude a été menée sur une flamme de prémélange propane/air stabilisée par un barreau dans une conduite rectangulaire. Plusieurs diagnostics ont été mis en œuvre pour cette étude. L'imagerie d'émission spontanée C H fournit l'image de la zone de réaction. L'analyse de gaz donne la composition moyenne des gaz avec une assez bonne précision. La tomographie laser produit les caractéristiques géométriques instantanées puis moyennes du front de flamme. Enfin, la vélocimétrie laser Doppler détermine le champ de vitesse moyen et ses fluctuations. L'utilisation de toutes ces techniques pour différentes conditions opératoires nous a permis de constituer une base de données expérimentale complète et de préciser quelques caractéristiques de l'écoulement pour valider et améliorer certains termes des principaux modèles de flammelettes.

ETUDE EXPERIMENTALE DE LA COMBUSTION TURBULENTE DE PREMELANGE DANS UN ECOULEMENT A JETS OPPOSES

ETUDE EXPERIMENTALE DE LA COMBUSTION TURBULENTE DE PREMELANGE DANS UN ECOULEMENT A JETS OPPOSES PDF Author: Eric Bourguignon
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 240

Book Description
CE TRAVAIL PORTE SUR L'ETUDE DE LA COMBUSTION TURBULENTE DE PREMELANGE DANS UN ECOULEMENT A JETS OPPOSES. DANS CETTE CONFIGURATION, DEUX JETS IDENTIQUES DE MELANGE DE METHANE/AIR, TURBULENTS ET AXISYMMETRIQUES S'OPPOSENT ET FORMENT UN POINT D'ARRET. CE DISPOSITIF EXPERIMENTAL PERMET DE STABILISER DES FLAMMES PLANES, OU L'ETIREMENT EST UN PARAMETRE CONTROLE. CETTE ETUDE EXPERIMENTALE S'APPUIE SUR DES DIAGNOSTICS OPTIQUES CLASSIQUES TELS QUE LA VELOCIMETRIE DOPPLER LASER (V.D.L.) EN UN POINT ET LA TOMOGRAPHIE PAR PLAN LASER MAIS AUSSI SUR DES DISPOSITIFS PLUS ORIGINAUX, DEVELOPPES AU COURS DE CE TRAVAIL, AVEC LA V.D.L. EN DEUX POINTS ET LE COUPLAGE V.D.L.-DIFFUSION DE MIE. UNE PARTIE DE CE TRAVAIL CONCERNE L'ECOULEMENT NON-REACTIF ET PRESENTE UNE ETUDE DES CARACTERISTIQUES TURBULENTES D'UN ECOULEMENT A POINT D'ARRET, EN FONCTION DE DEUX GEOMETRIES : L'ECOULEMENT CONTRE UNE PAROI SOLIDE ET L'ECOULEMENT A JETS OPPOSES. DANS LA CONFIGURATION A JETS OPPOSES, LE PROBLEME DES BASSES FREQUENCES EST MIS EN EVIDENCE AU NIVEAU DE LA MESURE DES ECHELLES SPATIALES. LES RESULTATS SONT COMPARES AVEC UNE MODELISATION DE CHAMPION ET LIBBY ET CONFORTENT LEURS HYPOTHESES ET LEURS RESULTATS THEORIQUES. UNE AUTRE PARTIE DE CE TRAVAIL EST CONSACRE A L'ECOULEMENT REACTIF. LE PROBLEME DE L'EXTINCTION GLOBALE DE CES FLAMMES EST TRAITE. LA COMPARAISON AVEC D'AUTRES ETUDES EST REALISEE AINSI QU'AVEC LA MODELISATION (BML). UNE NOUVELLE METHODE A ETE MISE EN PLACE POUR EVALUER LE TAUX DE PRODUCTION MOYEN ET MONTRE QUE LA DETERMINATION USUELLE DE LA VITESSE DE COMBUSTION TURBULENTE DANS LES ECOULEMENTS DE STAGNATION EST ERRONEE. IL EST MONTRE QUE LE FLUX TURBULENT PEUT ETRE NEGLIGE. ENFIN, LA COMPARAISON DES DONNEES EXPERIMENTALES AVEC LA THEORIE DE BRAY-MOSS LIBBY MONTRE UN DESACCORD A L'APPROCHE DES CONDITIONS D'EXTINCTION DES FLAMMES.

ETUDE EXPERIMENTALE DE LA MODIFICATION DU CHAMP TURBULENT PAR UN FRONT DE FLAMME OBLIQUE

ETUDE EXPERIMENTALE DE LA MODIFICATION DU CHAMP TURBULENT PAR UN FRONT DE FLAMME OBLIQUE PDF Author: DANY.. ESCUDIE OLIVE
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 139

Book Description
REVUE DES DIFFERENTS MODES DE COMBUSTION. NOTION DE VITESSE DE COMBUSTION TURBULENTE. DIFFERENTES EQUATIONS DE COMBUSTION TURBULENTE. ETUDE EXPERIMENTALE D'UNE FLAMME OBLIQUE DE PREMELANGE AIR-HYDROGENE SE DEVELOPPANT DANS UN ECOULEMENT TURBULENT CONFINE. RESULTATS OBTENUS POUR DES ECOULEMENTS LAMINAIRE ET TURBULENT. EXPLICATION DE L'EVOLUTION LONGITUDINALE ET VERTICALE DES FLUCTUATIONS DE VITESSE EN PRENANT EN COMPTE LES DIFFERENTS TERMES DE L'EQUATION DE L'ENERGIE CINETIQUE DE LA TURBULENCE

CONTRIBUTION A L'ETUDE DE LA PROPAGATION D'UNE FLAMME DE PREMELANGE INSTATIONNAIRE DANS UN ECOULEMENT TURBULENT. INFLUENCE DU NOMBRE DE LEWIS

CONTRIBUTION A L'ETUDE DE LA PROPAGATION D'UNE FLAMME DE PREMELANGE INSTATIONNAIRE DANS UN ECOULEMENT TURBULENT. INFLUENCE DU NOMBRE DE LEWIS PDF Author: Bruno Renou
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 231

Book Description
CETTE ETUDE EXPERIMENTALE A POUR BUT DE CARACTERISER LES INTERACTIONS ET LES COUPLAGES ENTRE LES PHENOMENES AERODYNAMIQUES (LA TURBULENCE) ET LES PHENOMENES CHIMIQUES (LA COMBUSTION) QUI ONT LIEU AU NIVEAU DES CONTOURS DE FLAMMES TURBULENTES PREMELANGEES INSTATIONNAIRES. CETTE ETUDE A ETE MENEE DANS UNE CHAMBRE DE COMBUSTION A PRESSION ATMOSPHERIQUE OU LES FLAMMES SONT ALLUMEES PAR ETINCELLE AU CENTRE DE LA CHAMBRE DANS UN ECOULEMENT TURBULENT HOMOGENE ET ISOTROPE. LA PREMIERE PARTIE DE CE TRAVAIL A ETE CONSACREE A UNE ANALYSE TEMPORELLE DES CONTOURS DE FLAMMES POUR DIFFERENTS COMBUSTIBLES (METHANE, PROPANE ET HYDROGENE) GRACE A LA TECHNIQUE DE TOMOGRAPHIE LASER RAPIDE. NOUS AVONS AINSI PU MESURER ET CALCULER DES GRANDEURS LOCALES TELLES QUE LES COURBURES, LES VITESSES DE DEPLACEMENT, DES GRANDEURS GEOMETRIQUES COMME LES RAYONS DE FLAMME ET DES GRANDEURS MOYENNES TELLES QUE LES DIFFERENTES VITESSES DE FLAMME, LE TAUX D'ETIREMENT. CES CARACTERISTIQUES ONT ETE OBTENUES POUR DIFFERENTES CONDITIONS DE TURBULENCE ET DE RICHESSE. DANS UN DEUXIEME TEMPS, LE MONTAGE EXPERIMENTAL A ETE MODIFIE POUR PERMETTRE UNE MESURE STATISTIQUE DES CONTOURS DE FLAMMES. LES GRANDEURS SPATIALES CARACTERISTIQUES (ORIENTATION DES FLAMMELETTES, ECHELLES INTEGRALES DE PLISSEMENTS ET DENSITES DE SURFACE DE FLAMMES) SONT OBTENUES EN FONCTIONS DES PARAMETRES EXPERIMENTAUX. UN MODELE TEMPOREL DU TAUX DE REACTION MOYEN EST PROPOSE ET VALIDE POUR LES DIFFERENTS NOMBRES DE LEWIS ETUDIES. ENFIN, LA MESURE DES PROPRIETES DU CHAMP DYNAMIQUE PAR VELOCIMETRIE PAR IMAGE DE PARTICULES A PERMIS DE DETERMINER LES GRANDEURS CARACTERISTIQUES LOCALES DES INTERACTIONS ENTRE LA CHIMIE ET LA TURBULENCE (CISAILLEMENT, ETIREMENT LOCAL,). NOUS AVONS MONTRE QUE LA REPONSE DU FRONT DE FLAMME EN TERME DE COURBURE, A UN CISAILLEMENT EXTERIEUR, EST LINEAIRE, ET QUE LES VALEURS DES COEFFICIENTS DEPENDENT DES PROPRIETES THERMODIFFUSIVES DU COMBUSTIBLE.

Introduction de la dilution dans la modélisation de la combustion turbulente pour les mélanges pauvres

Introduction de la dilution dans la modélisation de la combustion turbulente pour les mélanges pauvres PDF Author: Hamid Lahjaily
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 200

Book Description
ON CONSIDERE LA MODELISATION DE LA COMBUSTION TURBULENTE DES MELANGES PAUVRES A RICHESSE VARIABLE, EN PARTICULIER LE CAS D'UN MELANGE REACTIF DILUE PAR L'AIR AMBIANT. LES BASES D'UNE DESCRIPTION THERMOCHIMIQUE DU MELANGE INSTANTANE SONT POSEES. CELLE-CI EST BASEE SUR DEUX VARIABLES SCALAIRES : UNE FRACTION DE MELANGE F LIEE A LA RICHESSE DU MELANGE FRAIS LOCAL ET UNE VARIABLE D'AVANCEMENT C DECRIVANT LES REACTIONS CHIMIQUES. CES DERNIERES PERMETTENT D'EXPRIMER LA TEMPERATURE ET LES FRACTIONS MASSIQUES DES ESPECES. A PARTIR DE L'ANALYSE DES ETATS DES PAQUETS DE GAZ FRAIS ET BRULES, UNE DENSITE DE PROBABILITE JOINTE DE C ET F PERMETTANT DE DECRIRE L'ETAT THERMOCHIMIQUE DU MELANGE REACTIF TURBULENT EST PROPOSEE. SUIVANT L'HYPOTHESE D'UN REGIME DE FLAMMELETTES MINCES, LA STRUCTURE DE CETTE PDF PERMET LA DESCRIPTION DE LA COMBUSTION D'UN MELANGE A RICHESSE VARIABLE, PRENANT EN COMPTE EN PARTICULIER L'EXTINCTION DE FLAMMELETTES DANS UN MELANGE DONT LA RICHESSE EST INFERIEURE A LA LIMITE D'INFLAMMABILITE EN REGIME PAUVRE. CETTE PDF PERMET EN OUTRE DE CALCULER LE TAUX DE PRODUCTION CHIMIQUE MOYEN $ : TERME PRIMORDIAL DANS LA MODELISATION DE LA COMBUSTION TURBULENTE DE PREMELANGE. UNE FORMULATION DE $ TENANT COMPTE EXPLICITEMENT DE LA RICHESSE LOCALE DU MELANGE ET DE SA DISTRIBUTION STATISTIQUE EST PROPOSEE. CE MODELE, ASSOCIE A UNE FERMETURE DES TERMES DE TRANSPORTS TURBULENTS PAR UN MODELE K- EST APPLIQUE AU CAS D'UNE FLAMME STABILISEE DANS UN ECOULEMENT TURBULENT A POINT D'ARRET. LES RESULTATS NUMERIQUES OBTENUS PREDISENT EN PARTICULIER UNE ZONE DE REACTION MOYENNE PLANE STABILISEE ENTRE LE BRULEUR ET LA PAROI CONFORMEMENT AUX OBSERVATIONS EXPERIMENTALES. PAR AILLEURS, LES COMPARAISONS SUR L'AXE DE SYMETRIE AVEC LES RESULTATS DES THEORIES 1D ET LES DONNEES EXPERIMENTALES PERMETTENT DE QUANTIFIER L'EFFET DE LA DILUTION PAR L'AIR EXTERIEUR SUR LA STRUCTURE DE LA FLAMME.

Etude expérimentale de la stabilisation d'une flamme non-prémélangée

Etude expérimentale de la stabilisation d'une flamme non-prémélangée PDF Author: Isabelle Esquiva-Dano
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 232

Book Description
L'influence de l'aérodynamique du sillage d'un obstacle sur les mécanismes de stabilisation de la flamme non prémélangée a été examiné sur une configuration expérimentale non confinée de deux écoulements concentriques (combustible et air), dans le cas de deux stabilisateurs simplifiés (disque et vitesses (Anémométrie Dopler Laser). Les champs moyens de température et concentration ont été obtenus avec un thermocouple à fil fin et une sonde de prélèvement reliée à un analyseur de gaz. L'analyse du développement et de la structure de la flamme a mis en évidence trois régimes de stabilisation principaux (développement, anneau, renfermement), deux régimes de transition et un domaine d'extinction. Une étude détaillée a montré que l'anneau est une flamme triple stabilisée à l'interface de deux écoulements : un prémélange de combustible, d'air et de produits de combustion et un écoulement d'air.

Analyse du modèle de flamme cohérente fondée sur l'étude expérimentale d'une flamme turbulente prémélangée stationnaire

Analyse du modèle de flamme cohérente fondée sur l'étude expérimentale d'une flamme turbulente prémélangée stationnaire PDF Author: Jean-Marc Duclos
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 231

Book Description
Le travail présenté dans ce mémoire est une contribution à la modélisation de la combustion turbulente prémélangée, et plus particulièrement dans le régime dit des flammelettes. Des modèles de combustion représentatifs de ce régime et plus particulièrement des modèles à densité de surface de flamme sont présentés puis confrontés à l'expérience. L'étude expérimentale a porté sur l'étude d'une flamme turbulente de prémélange quasi bidimensionnelle stabilisée par un barreau. Cette étude comprend des mesures de vitesse de l'écoulement par vélocimétrie laser Doppler, des mesures de l'émission spontanée du radical CH et des mesures de densité de surface par tomographie laser. Cette étude expérimentale met en évidence quelques points faibles des modèles à densité de surface de flamme qu'il soit à fermeture algébrique ou à équation de transport. Dans la suite, des corrections et des modifications sont apportées à l'un de ces modèles, le modèle de flamme cohérente, et testées numériquement sur la configuration étudiée expérimentalement et des configurations proches. Des tests numériques effectués sur des géométries proches des moteurs automobiles montrent que les modifications introduites ne sont pas aussi utiles dans le domaine de fonctionnement de ces foyers, mais que d'autres aménagement du modèle de flamme cohérente s'imposent, pour que ce modèle puisse être adaptée a la description spécifique de la croissance d'un noyau de flamme turbulent dans un milieu prémélangé hétérogène. Finalement, l'aptitude du modèle de flamme cohérente à représenter la combustion turbulente a été démontrée même si des développements sont et seront nécessaires pour affiner les descriptions.