ETUDE EXPERIMENTALE ET MODELISATION THEORIQUE DE FLAMMES DE PREMELANGE PDF Download
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Author: FRANCOISE.. BAILLOT
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CARACTERISTIQUES ESSENTIELLES DE LA STRUCTURE DES FLAMMES DE PREMELANGE SOUMISES A UN CHAMP DE PERTURBATIONS CONNU. ANALYSE DE L'INFLUENCE D'UN CHAMP CINEMATIQUE VIBRATOIRE SUR LA DEFORMATION D'UN FRONT. DEVELOPPEMENT D'UNE MODELISATION INTERFACIALE DES FLAMMES, SUR LA BASE DES RESULTATS DE LA METHODE DES DEVELOPPEMENTS ASYMPTOTIQUES APPLIQUES A LA COMBUSTION, OU LA VARIABILITE DE LA VITESSE DE COMBUSTION EST PRISE EN COMPTE
Author: FRANCOISE.. BAILLOT
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CARACTERISTIQUES ESSENTIELLES DE LA STRUCTURE DES FLAMMES DE PREMELANGE SOUMISES A UN CHAMP DE PERTURBATIONS CONNU. ANALYSE DE L'INFLUENCE D'UN CHAMP CINEMATIQUE VIBRATOIRE SUR LA DEFORMATION D'UN FRONT. DEVELOPPEMENT D'UNE MODELISATION INTERFACIALE DES FLAMMES, SUR LA BASE DES RESULTATS DE LA METHODE DES DEVELOPPEMENTS ASYMPTOTIQUES APPLIQUES A LA COMBUSTION, OU LA VARIABILITE DE LA VITESSE DE COMBUSTION EST PRISE EN COMPTE
Author: Roland Borghi
Publisher: Editions TECHNIP
ISBN: 9782710807582
Category : Combustion
Languages : fr
Pages : 520
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Théorie de la combustion : flammes de prémélange, de diffusion, propagation et stabilisation des flammes, flammes laminaires, flammes turbulentes, brouillard de gouttelettes, écoulements réactifs, et autres phénomènes thermochimiques impliqués dans les chambres de combustion pour la propulsion ou la production d'énergie.
Author: Jean-François Pauwels
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Languages : fr
Pages : 248
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L'étude à basse pression de flammes de prémélange méthanol-air, de différentes richesses éventuellement dopées par le sulfure d'hydrogène, a été entreprise expérimentalement et par modélisation. La méthode expérimentale mise au point utilise une sonde de prélèvement et combine la détection des produits moléculaires par CPG, des espèces réactives (H, O, OH, SO, SH...) par RPE et des températures par thermocouple. Une méthode originale d'extrapolation à pression nulle est utilisée pour tenir compte de la destruction des espèces réactives dans la sonde. Deux méthodes numériques d'analyse de la structure de flamme ont été développées en utilisant le compilateur chimique CHEMKIN et les bases de données thermodynamiques et le transport de la SANDIA (usa). Le code de calcul CALFLA permet, à partir des données expérimentales (fractions molaires et température), de calculer les vitesses globales d'évolution des espèces détectées dans la flamme. Par cette méthode la constante de vitesse de la réaction SO+OH = SO2+H a pu être déterminée à haute température. Le programme de modélisation de flamme en écoulement unidimensionnel PREMIX a été utilisé pour simuler les profils de fractions molaires des espèces à partir d'un mécanisme chimique postulé. Par des études de sensibilité et comparaison avec l'expérience un mécanisme réduit (23 espèces/47 réactions), dont la plupart des constantes de vitesse ont été mises à jour en utilisant les valeurs recommandées par le NBS, est proposé et rend compte de façon satisfaisante de l'influence du facteur de richesse et du rôle joué par le sulfure d'hydrogène sur la formation des produits. Dans le cas du modèle une analyse de sensibilité et de la contribution des différentes réactions à la formation et à la disparition des espèces détectées a permis de dégager les chemins réactionnels principaux du mécanisme. La comparaison avec d'autres mécanismes montre que notre modèle est mieux adapté à décrire les phénomènes expérimentaux observés
Author: Philippe Versaevel
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Languages : fr
Pages : 244
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Ce travail s’inscrit dans le cadre de recherches visant à améliorer les modèles de combustion turbulente diphasique. L’étude a consisté à analyser finement d’un point de vue théorique et expérimental la structure de deux types de flammes monodimensionnelles diphasiques laminaires : la flamme de prémélange non-étirée et la flamme de diffusion à contre-courant. Pour ces deux types de flammes, nous nous sommes attachés dans un premier à vérifier la validité de notre modélisation sur les flammes monophasiques. Grâce à une méthode originale de remaillage dynamique, des calculs en chimie complexe ont pu être réalisés sur les deux flammes diphasiques étudiées. En ce qui concerne les flammes de prémélange diphasiques, les courbes donnant la vitesse de flamme en fonction de la richesse pour différents diamètres de gouttes ont pu être obtenues numériquement, ainsi que l’extinction des flammes de prémélange riches. Les résultats obtenus sont en bon accord avec les mesures disponibles. En ce qui concerne les flammes de diffusion monophasiques, de nombreuses mesures d’extinction ont été réalisées pour différentes pressions et richesses pour valider notre code. Enfin, les limites d’extinction des flammes de diffusion diphasiques ont été obtenues numériquement en chimie complexe. Les calculs ne sont pas en bon accord avec les mesures. L’origine de ce désaccord semble provenir de la modélisation de la trainée des gouttes. Cette hypothèse est renforcée par des mesures de Vélocimétrie Laser Doppler de phase.
Author: Kodjo Coudoro
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Languages : fr
Pages : 0
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Cette étude s'inscrit dans le cadre de l'évaluation du risque d'accélération de flamme en situation accidentelle. La méthodologie développée dans le cadre de l'évaluation du risque hydrogène dans l'industrie nucléaire a permis de proposer un critère permettant d'évaluer le risque d'accélération des flammes de prémélange hydrogène/air/diluants, sur la base des propriétés du mélange. L'objectif de cette étude est l'acquisition de données fondamentales relatives aux mélanges gaz naturel/air et gaz de synthèse/air puis l'extension de la méthodologie appliquée aux mélanges hydrogène/air à ces mélanges. Ainsi, trois mélanges gazeux ont été choisis et ont fait l'objet de cette étude. Il s'agit du G27 (82%CH4/18%N2), du G222 (77%CH4/23%H2), et du H2/CO (50%H2/50%CO). Au cours de ce travail les limites d'inflammabilités des mélanges ont été déterminées pour une température initiale de 300 K et une pression de 1 et 2 bars. Les vitesses fondamentales de flamme et les longueurs de Markstein ont été mesurées à différentes températures initiales (300, 330 et 360 K) et à deux pressions initiales (1 et 2 bar) pour chacun des mélanges. Une modélisation cinétique de la vitesse de flamme a été réalisée et a permis l'évaluation de l'énergie d'activation globale sur la base du modèle cinétique présentant le meilleur accord avec l'expérience. La propension des mélanges a s'accélérer fortement en présence d'obstacles a ensuite été caractérisée au cours de l'étude de l'accélération de flamme. Cette étude de l'accélération de flamme a permis de mettre en évidence que différents critères d'accélération s'appliquent selon que la flamme soit stable ou pas. Un critère permettant de prédire l'accélération de flamme a été proposée dans les deux cas.
Author: Philippe Le Helley
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Pages : 282
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Une étude expérimentale, théorique et numérique des instabilités de combustion et de leur contrôle est réalisée dans un brûleur laminaire prémélangé, compromis entre un foyer d'intérêt industriel et une géométrie modélisable sur le plan fondamental. L'utilisation d'un modèle d'acoustique linéaire, couplé à une fonction de transfert acoustique de la flamme déterminée expérimentalement, permet de retrouver et d'expliquer la carte de stabilité du brûleur. Le mécanisme d'interaction flamme-acoustique est étudié au moyen d'un code de simulation numérique directe. Cet outil permet d'identifier les mécanismes de couplage entre l'onde acoustique et le taux de dégagement de chaleur instationnaire. La fonction de transfert acoustique calculée est en bon accord avec la fonction de transfert mesurée. Un modèle cinématique d'interaction flamme-acoustique est déduit: il représente correctement les mouvements du front de flamme, pour un moindre coût de calcul. L'action d'une boucle de contrôle actif, de type ligne à retard, est bien prédite par le modèle d'acoustique linéaire. Les performances d'un contrôleur auto-adaptatif sont analysées
![Etude [sic] numérique et expérimentale de flammes laminaires étirées de prémélange propane-air PDF](https://books.google.com/books/content/images/frontcover/Mql1tgAACAAJ?fife=w80-h100)
Author: MOHAMED.. SENNOUN
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Pages : 267
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Le modèle de la flamme cohérente, développé au laboratoire EM2C, considère la combustion turbulente comme l'assemblage de flammelettes laminaires étirées convectées et déformées par la turbulence. L'étude des flammelettes laminaires permet: 1) de valider les mécanismes chimiques; 2) de dégager les réactions prépondérantes de la combustion; 3) de connaitre la structure fine du front de flamme soumis à un étirement; 4) de connaitre, pour une pression et une température des gaz frais données, les limites d'extinction (étirement maximal) de la flammelette pour une richesse donnée, et les limites d'inflammabilité (richesse mini et maxi) pour un étirement donné. Ce travail se subdivise en deux parties l'une expérimentale et l'autre numérique. Le chapitre 1 est consacré à l'étude expérimentale de flammes laminaires étirées de prémélange propane-air. On y trouvera une description de l'installation expérimentale (bruleurs, montage mécanique, alimentation en gaz et système de débitmétrie à cols soniques), ainsi que les techniques de mesure de vitesse par vélocimétrie laser, de température par thermocouple, de distance de flammes par déviation de faisceau laser et la visualisation de l'écoulement par tomographie laser (photographie et vidéo). Le chapitre 2 est consacré à la modélisation et au traitement numérique des flammes laminaires étirées. On y trouvera une description de l'écriture des équations de bilan des mélanges réactifs gazeux, des expressions des propriétés de transport et des variables thermodynamiques, les notions de réactions chimiques et de mécanisme cinétique, les équations de bilan des flammes laminaires étirées (formulation a étirement constant et formulation a vitesse imposée), les conditions aux limites et la méthode de résolution numérique des équations de bilan (couplage de la méthode de newton et d'un maillage adaptatif). Le chapitre 3 est consacré à l'étude numérique de flammes laminaires étirées de prémélange propane-air: calcul en chimie complexe (123 réactions et 33 espèces chimiques). On y trouvera l'influence de la température des gaz frais, de l'étirement, de la richesse et de la vitesse d'injection des gaz frais sur la structure des flammes. Enfin une comparaison théorie/expérience est présentée montrant les avantages et les inconvénients de la modélisation ainsi que les limites de l'expérience. Le chapitre 4 est une copie de l'article présenté au SPIE’S International Symposia On Laser Engineering. Laser application in combustion and combustion diagnostics. (19-20 january 1993 SPIE Proceeding vol. 1862 Los Angeles, California, USA) “Laser Doppler velocimetry measurements in a laminar counter flow premixed double flame: comparison with numerical calculations”.
Author: Damien Boufflers
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Languages : fr
Pages : 0
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Author: Virginie Tihay
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Languages : fr
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Cette étude présente une analyse du comportement au feu de différentes espèces végétales. Elle a pour but de définir le rôle des propriétés des végétaux sur leur combustion et de proposer un modèle d'oxydation en phase gazeuse suffisamment simple pour servir de point de départ à un modèle de propagation. Les espèces végétales sont broyées pour limiter l'influence du rapport surface-volume sur leur comportement au feu. La combustion de ces broyats engendre des flammes laminaires. L'étude expérimentale comprend la caractérisation des propriétés thermophysiques et physico-chimiques des combustibles, l'analyse des gaz de dégradation et la détermination du comportement des phases solide et gazeuse et de leur couplage. Dans l'étude numérique, différents mécanismes squelettiques et globaux sont testés afin de définir un modèle simple d'oxydation des gaz de dégradation. Ce modèle est appliqué aux flammes de combustibles végétaux.
Author: Xavier Coron
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Languages : fr
Pages : 202
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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.
