Etude de la détonation de deux mélanges stoechiométriques (CH4/H2/O2/N2 et CH4/C2H6/O2/N2). Influence de la proportion relative des deux combustibles et de la température initiale élevée

Etude de la détonation de deux mélanges stoechiométriques (CH4/H2/O2/N2 et CH4/C2H6/O2/N2). Influence de la proportion relative des deux combustibles et de la température initiale élevée PDF Author: Christophe Matignon
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Languages : fr
Pages : 234

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Book Description
CE TRAVAIL TRAITE DE LA DETONATION DE MELANGES REACTIFS GAZEUX A DEUX COMBUSTIBLES DE DETONABILITE TRES DIFFERENTE XH 2 + (1X)CH 4 ET XC 2H 6 + (1X)CH 4 STCHIOMETRIQUES DANS L'OXYGENE ET DILUES AVEC DE L'AZOTE DANS DES PROPORTIONS VARIANT DE L'OXYGENE PUR A L'AIR. LES PARAMETRES DE L'ETUDE SONT LA PROPORTION RELATIVE X DES COMBUSTIBLES, LA DILUTION EN AZOTE =O 2/N 2, ET LES CONDITIONS INITIALES DE TEMPERATURE ET PRESSION T 0 ET P 0. CETTE ETUDE S'INSCRIT DANS LE CADRE GENERAL DE L'AMELIORATION DES CONDITIONS DE SECURITE DES PROCEDES CHIMIQUES. NOUS AVONS TRAITE LE PROBLEME PAR LA COMPARAISON DE LA MESURE DE LA TAILLE CARACTERISTIQUE DE LA STRUCTURE TRIDIMENSIONNELLE CELLULAIRE DE LA DETONATION AUTONOME ET STATIONNAIRE AVEC LA LONGUEUR D'INDUCTION CHIMIQUE CALCULEE DANS LES HYPOTHESES DU MODELE ZND AU MOYEN DE PLUSIEURS SCHEMAS DETAILLES DE CINETIQUE CHIMIQUE. LES RESULTATS OBTENUS POUR LES MELANGES A UN COMBUSTIBLE MONTRENT QUE LA DETONABILITE DU METHANE DIMINUE EN FONCTION DE LA TEMPERATURE INITIALE QUELLE QUE SOIT ET QUE CELLE DE L'ETHANE ET DE L'HYDROGENE DIMINUE A =0 MAIS AUGMENTE A =3,76 (AIR) (L'INVERSION DE COMPORTEMENT EN FONCTION DE LA TEMPERATURE INITIALE SE PRODUIT POUR =2 POUR L'ETHANE, ET POUR =1 POUR L'HYDROGENE). LES RESULTATS OBTENUS POUR LES MELANGES A DEUX COMBUSTIBLES MONTRENT QUE LEUR DETONABILITE EST A CHAQUE FOIS INFLUENCEE PAR LE COMBUSTIBLE LE PLUS LOURD, C'EST A DIRE QUE LA DETONABILITE DES MELANGES H 2/CH 4 EST PLUTOT GOUVERNEE PAR CH 4 ALORS QUE CELLE DES MELANGES C 2H 6/CH 4 EST PLUTOT GOUVERNEE PAR C 2H 6. AVEC L'OXYGENE PUR (=0), L'AUGMENTATION DE LA TEMPERATURE INITIALE DESENSIBILISE CES MELANGES. AU DELA D'UNE CERTAINE VALEUR DE , ON OBSERVE UNE INVERSION DE DETONABILITE EN FONCTION DE X.

Etude de la détonation de deux mélanges stoechiométriques (CH4/H2/O2/N2 et CH4/C2H6/O2/N2). Influence de la proportion relative des deux combustibles et de la température initiale élevée

Etude de la détonation de deux mélanges stoechiométriques (CH4/H2/O2/N2 et CH4/C2H6/O2/N2). Influence de la proportion relative des deux combustibles et de la température initiale élevée PDF Author: Christophe Matignon
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CE TRAVAIL TRAITE DE LA DETONATION DE MELANGES REACTIFS GAZEUX A DEUX COMBUSTIBLES DE DETONABILITE TRES DIFFERENTE XH 2 + (1X)CH 4 ET XC 2H 6 + (1X)CH 4 STCHIOMETRIQUES DANS L'OXYGENE ET DILUES AVEC DE L'AZOTE DANS DES PROPORTIONS VARIANT DE L'OXYGENE PUR A L'AIR. LES PARAMETRES DE L'ETUDE SONT LA PROPORTION RELATIVE X DES COMBUSTIBLES, LA DILUTION EN AZOTE =O 2/N 2, ET LES CONDITIONS INITIALES DE TEMPERATURE ET PRESSION T 0 ET P 0. CETTE ETUDE S'INSCRIT DANS LE CADRE GENERAL DE L'AMELIORATION DES CONDITIONS DE SECURITE DES PROCEDES CHIMIQUES. NOUS AVONS TRAITE LE PROBLEME PAR LA COMPARAISON DE LA MESURE DE LA TAILLE CARACTERISTIQUE DE LA STRUCTURE TRIDIMENSIONNELLE CELLULAIRE DE LA DETONATION AUTONOME ET STATIONNAIRE AVEC LA LONGUEUR D'INDUCTION CHIMIQUE CALCULEE DANS LES HYPOTHESES DU MODELE ZND AU MOYEN DE PLUSIEURS SCHEMAS DETAILLES DE CINETIQUE CHIMIQUE. LES RESULTATS OBTENUS POUR LES MELANGES A UN COMBUSTIBLE MONTRENT QUE LA DETONABILITE DU METHANE DIMINUE EN FONCTION DE LA TEMPERATURE INITIALE QUELLE QUE SOIT ET QUE CELLE DE L'ETHANE ET DE L'HYDROGENE DIMINUE A =0 MAIS AUGMENTE A =3,76 (AIR) (L'INVERSION DE COMPORTEMENT EN FONCTION DE LA TEMPERATURE INITIALE SE PRODUIT POUR =2 POUR L'ETHANE, ET POUR =1 POUR L'HYDROGENE). LES RESULTATS OBTENUS POUR LES MELANGES A DEUX COMBUSTIBLES MONTRENT QUE LEUR DETONABILITE EST A CHAQUE FOIS INFLUENCEE PAR LE COMBUSTIBLE LE PLUS LOURD, C'EST A DIRE QUE LA DETONABILITE DES MELANGES H 2/CH 4 EST PLUTOT GOUVERNEE PAR CH 4 ALORS QUE CELLE DES MELANGES C 2H 6/CH 4 EST PLUTOT GOUVERNEE PAR C 2H 6. AVEC L'OXYGENE PUR (=0), L'AUGMENTATION DE LA TEMPERATURE INITIALE DESENSIBILISE CES MELANGES. AU DELA D'UNE CERTAINE VALEUR DE , ON OBSERVE UNE INVERSION DE DETONABILITE EN FONCTION DE X.

Etude et optimisation de la Transition Déflagration Détonation en tube des mélanges stoechiométriques H2/O2/N2 et (CH4, C2H2, C2H4 et C3H8)/O2/N2 et de sa transmission à un espace de plus grande dimension

Etude et optimisation de la Transition Déflagration Détonation en tube des mélanges stoechiométriques H2/O2/N2 et (CH4, C2H2, C2H4 et C3H8)/O2/N2 et de sa transmission à un espace de plus grande dimension PDF Author: Rémy Sorin
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Languages : fr
Pages : 192

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Book Description
La mise au point d’un Propulseur aérobie à détonation pulsée nécessite l’amélioration de la Transition Déflagration Détonation (TDD) et de la transmission de la détonation à la chambre de combustion du mélange réactif utilisé. La recherche a consisté à réduire les temps et longueurs de TDD (tTDD, LTDD) en tube par l’introduction d’obstacles répétitifs. Les mélanges utilisés présentent la même taille de cellule de détonation (λ) de l’ordre du diamètre du tube. Nous montrons que le paramètre contrôlant LTDD est λ, celui contrôlant tTDD est la vitesse fondamentale de flamme. Nous avons cherché à réduire le critère classique dc=13λ de transmission de la détonation d’un tube (d) à l’espace libre avec les géométries suivantes : (i) un saut de section fini, (ii) un cône avec un obstacle central et (iii) deux réflexions normales successives. Nous montrons qu’avec cette dernière méthode le critère devient dc=2,2λ soit un gain de 80% par rapport à la transmission à l’espace libre.

Contribution à l'étude expérimentale et numérique du régime hélicoïdal de détonation dans les systèmes H2, CH4, C2H6-O2 dilués ou non par N2 ou Ar

Contribution à l'étude expérimentale et numérique du régime hélicoïdal de détonation dans les systèmes H2, CH4, C2H6-O2 dilués ou non par N2 ou Ar PDF Author: Florent Virot
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Languages : fr
Pages : 189

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Les détonations des mélanges gazeux CnHm=O2 (n ≥ 0) fortement dilués par un gaz inerte ainsi que les mélanges CnHm (n ≥ 0) avec l'oxydant NO2 présentent une loi de libération d'énergie chimique non monotone constituée de deux étapes réactionnelles globales plus ou moins séparées. A chaque longueur chimique caractéristique L est associée une structure cellulaire dont la largeur de cellule λ est proportionnelle à Li. L'objectif de ce travail est de comprendre, pour les applications en lien avec la sécurité d'utilisation de ces compositions notamment, l'influence de la loi de libération de l'énergie chimique de ces mélanges sur le régime hélicoïdal (limite) de propagation stationnaire des détonations dans les tubes de diamètre d obtenu lorsque λ=лd. L'étude expérimentale, concernant les combustibles H2, CH4 et C2H6 mélangés avec O2 dilués ou non par N2 ou Ar, montre que la plage de pression initiale où le régime hélicoïdal est établi dépend étroitement de l'importance relative de la deuxième étape exothermique par rapport à la première. Les simulations numériques 3D utilisant un code hydrodynamique Eulérien et une modélisation de la loi de production chimique en une ou deux étapes globales s'accordent qualitativement aux résultats expérimentaux en obtenant le régime hélicoïdal pour chaque structure cellulaire (λ pour les mélanges où la libération d'énergie chimique s'effectue en une seule étape ; λ1 et λ2 dans le cas d'une double structure.