Modèles de Flammelette en Combustion Turbulente Avec Extinction Et Réallumage PDF Download
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Author: Pascal Turbis
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Languages : en
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Author: Pascal Turbis
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Languages : en
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Author: Renan Hilbert
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Category :
Languages : fr
Pages : 216
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Book Description
Ce travail présente l’étude de flammes turbulentes non-prémélangées et partiellement prémélangées par simulations numériques directes (DNS) en utilisant des modèles détaillés de chimie de transport. L’interaction entre une flamme H2/Air et un champ de turbulence est simulée et l’influence de la diffusion différentielle sur la structure de la flamme est qualifiée. On note en particulier l’absence de corrélation entre la température de flamme et le taux de dissipation scalaire quand un modèle de transport élaboré est utilisé, ainsi qu’une modification de la limite d’équilibre. Le ré-établissement de l’équation de flammelettes avec la prise en compte d’un nombre de Lewis non unitaire pour la fraction de mélange Z permet de prendre en compte, au moins partiellement, cet effet. Une simulation de l’interaction entre une flamme non-prémélangée H2/Air et une paire de tourbillons avec des modèles détaillés de chimie et de transport a été réalisée, post traitée et analysée. Une extinction de la flamme est observée et la structure partiellement prémélangée au bord de la zone réactive est étudiée. On montre que le radical OH est un bon traceur de la zone d’extinction de la flamme, mais qu’il ne « voit » pas l’intensification de l’activité chimique dans les zones partiellement prémélangées. L’auto-allumage d’une flamme turbulente non prémélangée a été examiné. Les résultats de DNS permettent d’extraire des informations sur la prévision de la localisation du premier site d’autoallumage, sur l’influence du modèle de transport et sur la structure partiellement prémélangée observée. La répétition des calculs permet une étude statistique de l’influence de la turbulence sur le temps d’allumage. Le test a priori d’un nouveau modèle de combustion turbulente basé sur le concept de densité de surface de flamme généralisée donne de premiers résultats prometteurs.
Author: Oleg Volkov
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : en
Pages : 274
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Author: Eric Maistret
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 405
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Ce travail porte sur la représentation et la simulation numérique de la combustion turbulente par le modèle de flamme cohérente, et son application aux foyers aéronautiques. Apres avoir présenté les bases de l'aérothermochimie et les équations de la combustion turbulente, nous montrons que les diagrammes de combustion turbulente prémélangée indiquent que, dans les foyers aéronautiques, la combustion appartient probablement au régime de flammelettes. Le modèle de flamme cohérente est un modèle de flammelettes particulier, constitue d'un modèle global et d'un modèle local. Le niveau global comprend principalement une équation de transport pour la surface de flamme, qui représente les mécanismes physiques responsables de la convection, de l'accumulation, de la destruction des éléments de flamme. Le niveau local fournit les propriétés chimiques de cette surface, par l'étude des flammelettes laminaires étirées. Un certain nombre de développements du modèle sont décrits: équations pour les fluctuations de surface de flamme, prise en compte d'une richesse inhomogène, modèles mixtes prémélange-diffusion, calcul du monoxyde de carbone. L'accord avec les observations expérimentales dans des configurations simples est bon. La possibilité d'appliquer le modèle à des configurations industrielles tridimensionnelles complexes (chambre principale et foyer de rechauffe) et aux phénomènes instationnaires (allumage) est démontrée. Nous présenterons ensuite la méthode numérique utilisée pour résoudre le système d'équations, et étudions son influence, ainsi que celle du maillage, sur la solution obtenue. Enfin, une étude expérimentale de flammes stabilisées dans un conduit par deux types d'obstacles (stabilisateur en v et barreau cylindrique) montre l'effet de la richesse et du débit sur la structure de la zone de réaction, visualisée par spectroscopie d'émission de radicaux libres.
Author: Karim Mokaddem
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Category :
Languages : fr
Pages : 195
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Dans cette étude notre intérêt s'est d'abord porté sur l'obtention du champ de concentration de méthane dans une flamme turbulente non prémélangée. L'obtention de ce champ scalaire est utile à la validation des codes de calcul et permet la visualisation des zones correspondant a la disparition du fuel. L'imagerie de diffusion de mie a été utilisée avec succès pour obtenir le champ de concentration de méthane. La particule de téflon s'est avérée être dans le cadre de notre écoulement un traceur fiable du méthane. Cette étude a permis de mettre en évidence le rôle de la zone de recirculation dans le processus de mélange du méthane et de l'air, de localiser la zone d'extinction et de réallumage. Il restait alors à mettre en évidence de manière qualitative, le mécanisme de stabilisation de cette flamme. L'intérêt de la visualisation d'écoulement par l'émission spontanée des radicaux c 2 a été démontré dans cette étude. L'imagerie rapide en émission spontanée C 2 a permis de mettre en évidence la présence de tourbillons de gaz en combustion éjectés de manière quasi régulière du haut de la zone de recirculation et stabilisant ainsi la partie supérieure de l'écoulement et le rôle prédominant des structures de grande échelle dans ce type d'écoulement. Un algorithme base sur l'inter corrélation d'images a été utilisé et a fourni des données de vitesse de déplacement de l'enveloppe de ces tourbillons. Une expérience de fluorescence induite des radicaux OH a été mise en œuvre afin de caractériser les zones de réaction dans l'écoulement. Les résultats ont montré l'existence d'une zone de réaction spatialement bien résolue à la périphérie de la zone de recirculation correspondant la combustion de produits issus de la décomposition du méthane et brûlant en contact du jet coannulaire d'air en produisant une quantité importante de radicaux OH. La nécessité de caractériser de manière instantanée les zones de réactions dans l'écoulement nous a donc amené à effectuer de l'imagerie simultanée de fluorescence OH et de diffusion de mie sur des particules de téflon.
Author: MARCEL.. OBOUNOU
Publisher:
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Category :
Languages : fr
Pages : 198
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APRES UNE ETUDE BIBLIOGRAPHIQUE DES PRINCIPAUX MECANISMES CINETIQUES GLOBAUX DE LA COMBUSTION DU METHANE, UNE DESCRIPTION DES MODELES DE COMBUSTION TURBULENTE POUR LES FLAMMES DE DIFFUSION EST FAITE. UNE AMELIORATION DU MODELE LAGRANGIEN DE COMBUSTION TURBULENTE M.I.L. EST PROPOSEE A TRAVERS UN CALCUL DE DELAIS D'IGNITION. CE CALCUL UTILISE UN MECANISME GLOBAL DE SIX REACTIONS A DIX ESPECES. UNE BIBLIOTHEQUE DE DELAIS D'IGNITION EST DONC ETABLIE POUR ETRE UTILISEE DANS LE CODE DE CALCUL CORA. CE CODE UTILISE UNE METHODE NUMERIQUE DE TYPE DIFFERENCES-FINIES. PAR AILLEURS, UN MODELE K- STANDARD PERMET DE CALCULER LES EVOLUTIONS DES VARIABLES DYNAMIQUES. LA VALIDATION DU MODELE M.I.L. AVEC LA PRISE EN COMPTE D'UNE BIBLIOTHEQUE DE DELAIS D'IGNITION, A ETE FAITE SUR UNE EXPERIENCE DE FLAMMES DE DIFFUSION TURBULENTE, QUI PRESENTENT DES ZONES D'EXTINCTION PARTIELLES ET DES ZONES DE REALLUMAGE. UN BON ACCORD EST OBSERVE ENTRE LES CALCULS ET LES MESURES DES VITESSES LONGITUDINALES ET DE L'ENERGIE CINETIQUE DE TURBULENCE. LE MODELE K- REPRODUIT RELATIVEMENT BIEN LE CHAMP TURBULENT. LES ZONES D'EXTINCTIONS PARTIELLES ET DE REALLUMAGES SONT RETROUVEES PAR LES CALCULS. TOUS CES RESULTATS DE CALCULS TENDENT A MONTRER QUE LE MODELE M.I.L., DOTE D'UNE BIBLIOTHEQUE DE DELAIS D'IGNITION EST CAPABLE DE SIMULER DE MANIERE SATISFAISANTE, LE COUPLAGE ENTRE LA TURBULENTE ET LA CHIMIE DANS LES FLAMMES TURBULENTES NON PREMELANGEES
Author: Thierry Poinsot
Publisher: R.T. Edwards, Inc.
ISBN: 9781930217102
Category : Science
Languages : en
Pages : 544
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Book Description
Introducing numerical techniques for combustion, this textbook describes both laminar and turbulent flames, addresses the problem of flame-wall interaction, and presents a series of theoretical tools used to study the coupling phenomena between combustion and acoustics. The second edition incorporates recent advances in unsteady simulation methods,
Author: Roland Borghi
Publisher: Editions Technips
ISBN: 9782710807407
Category : Science
Languages : en
Pages : 0
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Book Description
Professionals working in the field of combustion may well find many points of interest, highlighted by the book's logical and global approach to phenomena, which considers mechanical, thermal and chemical aspects simultaneously. The book prioritises an understanding of the physical and chemical aspects of the phenomena, and lays particular emphasis on experimental analyses and modern numerical simulations, and on the way in which these phenomena are translated into equations.Contents: Introduction: Discovering combustion and flames. 1. Combustion thermodynamics. 2. Chemical kinetics applied to combustion. 3. Mass and energy transport by convection and diffusion. 4. Self-ignitions in closed systems. 5. Laminar flames and deflagrations. 6. Turbulent flames and deflagrations. 7. Detonation and supersonic combustion. 8. Flame ignition. 9. Combustion of liquids and sprays. 10. Pollutant emissions in combustion reactions. Index.
