Modélisation et simulation de la combustion turbulente par une approche probabiliste Eulérienne - Lagrangienne PDF Download
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Author: Philippe Caillau
Publisher:
ISBN:
Category : Combustion
Languages : fr
Pages : 348
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Book Description
L'OBJET DE CETTE THESE CONCERNE LA MODELISATION DES ECOULEMENTS REACTIFS TURBULENTS. L'OBJECTIF VISE CONSISTE A DEVELOPPER UN MODELE SUSCEPTIBLE DE PREDIRE LA FORMATION DES POLLUANTS COMME LE MONOXYDE D'AZOTE NO OU LE MONOXYDE DE CARBONE CO DANS DES FOYERS TRIDIMENSIONNELS COMPLEXES. POUR Y PARVENIR, ON FAIT APPEL A UNE APPROCHE PROBABILISTE EULERIENNE LAGRANGIENNE (PEUL) OU LE CHAMP DE VITESSE EST CALCULE A L'AIDE DES EQUATIONS EULERIENNES DE BILAN MOYENNEES ET LE CHAMP DE COMPOSITION ET DE TEMPERATURE PAR UNE METHODE DITE A TRANSPORT DE PDF (PROBABILITY DENSITY FUNCTION) LAGRANGIENNE. LA MODELISATION DES TERMES INCONNUS DE DISPERSION TURBULENTE ET DE MELANGE AUX PETITES ECHELLES EST DETAILLEE. DES MECANISMES REDUITS ET UN MECANISME DETAILLE D'OXYDATION DU COMBUSTIBLE (QUI EST ICI LE METHANE, CH4) AINSI QUE LE MECANISME DE FORMATION DU NO THERMIQUE SONT INTRODUITS ET TESTES. ON PRESENTE LES RESULTATS OBTENUS AVEC LE MODELE PEUL DANS TROIS CONFIGURATIONS EXPERIMENTALES. LES COMPARAISONS CALCUL-EXPERIENCE DEMONTRENT LA CAPACITE DU MODELE A PREDIRE LA FORMATION DU NO THERMIQUE ET (PARTIELLEMENT) DU PROMPT NO, DU CO DANS DES CONFIGURATIONS BI ET TRIDIMENSIONNELLES AINSI QU'A REPRESENTER CORRECTEMENT UN REGIME D'EXTINCTION LOCALE DE LA FLAMME.
Author: Philippe Caillau
Publisher:
ISBN:
Category : Combustion
Languages : fr
Pages : 348
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Book Description
L'OBJET DE CETTE THESE CONCERNE LA MODELISATION DES ECOULEMENTS REACTIFS TURBULENTS. L'OBJECTIF VISE CONSISTE A DEVELOPPER UN MODELE SUSCEPTIBLE DE PREDIRE LA FORMATION DES POLLUANTS COMME LE MONOXYDE D'AZOTE NO OU LE MONOXYDE DE CARBONE CO DANS DES FOYERS TRIDIMENSIONNELS COMPLEXES. POUR Y PARVENIR, ON FAIT APPEL A UNE APPROCHE PROBABILISTE EULERIENNE LAGRANGIENNE (PEUL) OU LE CHAMP DE VITESSE EST CALCULE A L'AIDE DES EQUATIONS EULERIENNES DE BILAN MOYENNEES ET LE CHAMP DE COMPOSITION ET DE TEMPERATURE PAR UNE METHODE DITE A TRANSPORT DE PDF (PROBABILITY DENSITY FUNCTION) LAGRANGIENNE. LA MODELISATION DES TERMES INCONNUS DE DISPERSION TURBULENTE ET DE MELANGE AUX PETITES ECHELLES EST DETAILLEE. DES MECANISMES REDUITS ET UN MECANISME DETAILLE D'OXYDATION DU COMBUSTIBLE (QUI EST ICI LE METHANE, CH4) AINSI QUE LE MECANISME DE FORMATION DU NO THERMIQUE SONT INTRODUITS ET TESTES. ON PRESENTE LES RESULTATS OBTENUS AVEC LE MODELE PEUL DANS TROIS CONFIGURATIONS EXPERIMENTALES. LES COMPARAISONS CALCUL-EXPERIENCE DEMONTRENT LA CAPACITE DU MODELE A PREDIRE LA FORMATION DU NO THERMIQUE ET (PARTIELLEMENT) DU PROMPT NO, DU CO DANS DES CONFIGURATIONS BI ET TRIDIMENSIONNELLES AINSI QU'A REPRESENTER CORRECTEMENT UN REGIME D'EXTINCTION LOCALE DE LA FLAMME.
Author: Tarek Echekki
Publisher: Springer Science & Business Media
ISBN: 9400704127
Category : Technology & Engineering
Languages : en
Pages : 496
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Book Description
Turbulent combustion sits at the interface of two important nonlinear, multiscale phenomena: chemistry and turbulence. Its study is extremely timely in view of the need to develop new combustion technologies in order to address challenges associated with climate change, energy source uncertainty, and air pollution. Despite the fact that modeling of turbulent combustion is a subject that has been researched for a number of years, its complexity implies that key issues are still eluding, and a theoretical description that is accurate enough to make turbulent combustion models rigorous and quantitative for industrial use is still lacking. In this book, prominent experts review most of the available approaches in modeling turbulent combustion, with particular focus on the exploding increase in computational resources that has allowed the simulation of increasingly detailed phenomena. The relevant algorithms are presented, the theoretical methods are explained, and various application examples are given. The book is intended for a relatively broad audience, including seasoned researchers and graduate students in engineering, applied mathematics and computational science, engine designers and computational fluid dynamics (CFD) practitioners, scientists at funding agencies, and anyone wishing to understand the state-of-the-art and the future directions of this scientifically challenging and practically important field.
Author: Santanu De
Publisher: Springer
ISBN: 9811074100
Category : Science
Languages : en
Pages : 663
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Book Description
This book presents a comprehensive review of state-of-the-art models for turbulent combustion, with special emphasis on the theory, development and applications of combustion models in practical combustion systems. It simplifies the complex multi-scale and nonlinear interaction between chemistry and turbulence to allow a broader audience to understand the modeling and numerical simulations of turbulent combustion, which remains at the forefront of research due to its industrial relevance. Further, the book provides a holistic view by covering a diverse range of basic and advanced topics—from the fundamentals of turbulence–chemistry interactions, role of high-performance computing in combustion simulations, and optimization and reduction techniques for chemical kinetics, to state-of-the-art modeling strategies for turbulent premixed and nonpremixed combustion and their applications in engineering contexts.
Author: Christian Vovelle
Publisher: Springer Science & Business Media
ISBN: 9401142491
Category : Science
Languages : en
Pages : 338
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Book Description
This volume is based on the lectures presented at the NATO Advanced Study Institute: (ASI) «Pollutants Formation from Combustion. Formation Mechanisms and Impact on th th Atmospheric Chemistry» held in Maratea, Italy, from 13 to 26 september 1998. Preservation of the environment is of increasing concern in individual countries but also at continental or world scales. The structure of a NATO ASI which involve lecturers and participants of different nationalities was thought as especially well suited to address environmental issues. As combustion is known to substantially contribute to the damaging of the atmosphere, it was natural to concentrate the ASI program on reviewing the currently available knowledge of the formation mechanisms of the main pollutants liberated by combustion systems. In most situations, pollutants are present as trace components and their formation and removal is strongly conditioned by the chemical reactions initiated by fuel consumption. Therefore specific lectures were aimed at defining precisely the general properties of combustion chemistry for gaseous, liquid and solid fuels. Physical factors can strongly affect the combustion chemistry and their influence was also considered. An interesting peculiarity of this specific ASI was to complement the program with a substantial part concerned with the impact of the main combustion pollutants: NOx, aromatics, soot, VOCs, sulphur and chlorinated compounds, on atmospheric chemistry.
Author: Étienne Varin
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 142
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Ce travail concerne la modélisation des écoulements turbulents réactifs. L'objectif visé consiste à développer un code de calcul susceptible de prédire les niveaux de suie dans les foyers aéronautiques. On choisit d'appréhender la combustion turbulente par une approche de type Probabiliste Eulérienne Lagrangienne (PEUL). Le champ de vitesse est obtenu par la résolution des équations de Navier-Stokes moyennées et le champ de composition chimique et de température par la résolution, à l'aide d'une méthode de Monte Carlo, de l'équation de transport de la PDF (Probability Density Function). Afin de calculer des niveaux de suie, ce modèle de combustion turbulente est couplé à un modèle de formation/destruction des suies. Ce second modèle prend en compte les processus d'apparition des précurseurs et de nucléation, de croissance en surface, de coalescence et d'oxydation des particules de suie. Les résultats de calcul obtenus dans le cas de la simulation d'une flamme turbulente de diffusion éthylène/air, sont comparés avec des résultats expérimentaux. La dernière partie de ce travail présente les résultats de la simulation d'une chambre de combustion aéronautique.
Author: Laurent Gomet
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 266
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L'allumage d'ergols injectés dans une chambre de combustion, la propagation du noyau de flamme puis sa stabilisation sont autant de paramètres déterminants pour la conception d'un moteur fusée. Pour ce type d'application, il est nécessaire - du point de vue de la modélisation - de tenir compte du couplage existant entre les effets de compressibilité, les processus de mélange turbulent ainsi que de cinétique chimique, dans un environnement diphasique puisque les ergols sont injectés à l'état liquide. Un modèle Lagrangien a été implanté dans le code de calcul compressible N3S-Natur afin de disposer d'un outil numérique capable de simuler le transitoire d'allumage d'un moteur fusée. La physique représentative de chacun des processus physiques impliqués pendant la phase d'allumage a été incorporée puis validée sur des configurations académiques. Ce travail a permis de mettre en évidence l'importance de la description du mélange à petites échelles pour capturer correctement le développement de la flamme. Il a aussi mis en exergue la nécessité de prendre en compte le transitoire thermique des gouttes d'oxygène liquide afin de reproduire fidèlement sa stabilisation. Enfin, il a nécessité l'extension de la notion de fraction de mélange à des cas pratiques présentant plus de deux entrées afin d'être en mesure de simuler la propagation de l'allumage sur la plaque d'injection. Cette approche basée sur l'introduction d'un injecteur fictif est non seulement utile pour la simulation de l'allumage des moteurs-fusées mais peut aussi être employée dans tout autre système impliquant le mélange entre des courants de réactifs issus de deux entrées ou plus.
Author: North Atlantic Treaty Organization. Research and Technology Organization. Applied Vehicle Technology Panel. Symposium
Publisher:
ISBN:
Category : Aircraft exhaust emissions
Languages : en
Pages : 622
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The symposium dealt with Gas Turbine Engine Combustion, Emissions and Alternative Fuels. Forty-six papers and a Keynote Address elucidated the role of the combustion process as a crucial factor of engine performance and operability under various conditions including non-standard, new fuels and environmental effects of civil and military interest. There were 12 Sessions covering the following topics (some in 2 sessions): (1) Gas Turbines in Land, Sea and Air Applications; (2) Low-Emission Combustors; (3) Combustion Modelling; (4) Optical Measurements; (5) Emissions; (6) Combustor Design; (7) Ignition Processes; (8) Active Combustion Control; and (9) Alternative Fuels.
Author:
Publisher:
ISBN:
Category : Fluid dynamic measurements
Languages : en
Pages : 550
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Author: Bernard Larrouturou
Publisher: World Scientific
ISBN: 9789810203801
Category : Science
Languages : en
Pages : 250
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This volume gathers the contributions of six world experts to a course on combustion modelling. Therefore, a pedagogical effort has been made in writing up these texts, which cover state of the art advances in most aspects of combustion science. The book is aimed at students, researches and engineers, as was the course.
Author: Stéphane Melen
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 164
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APRES AVOIR PRESENTE LE PROBLEME PHYSIQUE, LA PREMIERE PARTIE DECRIT LES EQUATIONS ET LES MODELES UTILISES POUR SIMULER UN ECOULEMENT REACTIF, TURBULENT ET SUPERSONIQUE. LA DESCRIPTION DE LA TURBULENCE FAIT APPEL A UN MODELE K- INCLUANT LES EFFETS DE COMPRESSIBILITE ET LES EFFETS DUS AU DEGAGEMENT DE LA CHALEUR. LA MODELISATION DES EFFETS DE CHIMIE NON-INFINIMENT RAPIDE DANS UN ECOULEMENT TURBULENT EST ASSUREE PAR UNE APPROCHE FONCTION DENSITE DE PROBABILITE. LE MODELE PEUL-DIFFUSION A ETE RETENU ET INTRODUIT DANS LE CODE DE CALCUL. CE MODELE FOURNIT UNE FORME PRESUMEE DE LA PDF DES VARIABLES THERMOCHIMIQUES. DANS LA DEUXIEME PARTIE DE CE TRAVAIL SONT PRESENTEES LES METHODES NUMERIQUES UTILISEES POUR LA PARTIE NAVIER-STOKES ET POUR LE MODELE PEUL. POUR RESOUDRE LA PARTIE EULERIENNE, UN SCHEMA EXPLICITE/IMPLICITE INCONDITIONNELLEMENT STABLE TVD A ETE CHOISI. DANS LA DERNIERE PARTIE, DEUX SIMULATIONS DE FLAMME JET D'HYDROGENE DANS L'AIR SONT COMPAREES AVEC DES RESULTATS EXPERIMENTAUX
