ETUDES EXPERIMENTALES ET NUMERIQUES DE LA PRODUCTION DES SUIES DANS DES FLAMMES DE DIFFUSION TURBULENTES PDF Download
Are you looking for read ebook online? Search for your book and save it on your Kindle device, PC, phones or tablets. Download ETUDES EXPERIMENTALES ET NUMERIQUES DE LA PRODUCTION DES SUIES DANS DES FLAMMES DE DIFFUSION TURBULENTES PDF full book. Access full book title ETUDES EXPERIMENTALES ET NUMERIQUES DE LA PRODUCTION DES SUIES DANS DES FLAMMES DE DIFFUSION TURBULENTES by Daniel Joyeux. Download full books in PDF and EPUB format.
Author: Daniel Joyeux
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 237
Get Book Here
Book Description
CE TRAVAIL CONCERNE L'ETUDE DE LA FORMATION DES SUIES DANS LES FLAMMES D'HYDROCARBURE ET L'INFLUENCE DE LA TURBULENCE SUR CELLE-CI. TROIS FLAMMES D'ETHYLENE, TURBULENTES, NON PREMELANGEES, DE DEBIT MASSIQUE IDENTIQUE MAIS DE VITESSE DEBITANTE DIFFERENTE (U#O=30 M/S, 6,3 M/S ET 0,05 M/S) ONT ETE ETUDIEES EXPERIMENTALEMENT. LES CHAMPS DYNAMIQUES ONT ETE OBTENUS PAR ANEMOMETRIE DOPPLER LASER A DEUX DIMENSIONS. LA CONSTRUCTION DE SONDES OPTIQUES A PERMIS LA MESURE INSTANTANEE ET SIMULTANEE DE LA FRACTION VOLUMIQUE DES SUIES ET DE LA TEMPERATURE. LES VALEURS MOYENNES ONT ETE COMPAREES AUX MESURES OBTENUES EN UTILISANT UNE METHODE D'INVERSION OPTIQUE ET LES VALEURS FLUCTUANTES AUX MESURES OBTENUES EN UTILISANT UNE TECHNIQUE DE CORRELATIONS DE FAISCEAUX CROISES. TOUS CES RESULTATS PERMETTENT DE COMPLETER LA BIBLIOTHEQUE DE DONNEES EXPERIMENTALES INDISPENSABLES A LA VALIDATION DES MODELES. LA FINALITE DE CE TRAVAIL A ETE DE CREER UN CODE DE CALCUL PERMETTANT LA SIMULATION DES FLAMMES DE DIFFUSION TURBULENTES. LA COMPARAISON DES MODELES DE FORMATION DES SUIES DE MOSS ET DE LINDSTEDT, INSERES DANS LE CODE DE CALCUL, MONTRE QUE LE SECOND MODELE DONNE UN MEILLEUR ACCORD AVEC L'EXPERIENCE LORSQUE L'ON UTILISE UNE BIBLIOTHEQUE DE RELATIONS ENTRE LA TEMPERATURE D'EQUILIBRE ET LA FRACTION DE MELANGE (VARIATION DE CETTE RELATION PAR RAYONNEMENT)
Author: Daniel Joyeux
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 237
Get Book Here
Book Description
CE TRAVAIL CONCERNE L'ETUDE DE LA FORMATION DES SUIES DANS LES FLAMMES D'HYDROCARBURE ET L'INFLUENCE DE LA TURBULENCE SUR CELLE-CI. TROIS FLAMMES D'ETHYLENE, TURBULENTES, NON PREMELANGEES, DE DEBIT MASSIQUE IDENTIQUE MAIS DE VITESSE DEBITANTE DIFFERENTE (U#O=30 M/S, 6,3 M/S ET 0,05 M/S) ONT ETE ETUDIEES EXPERIMENTALEMENT. LES CHAMPS DYNAMIQUES ONT ETE OBTENUS PAR ANEMOMETRIE DOPPLER LASER A DEUX DIMENSIONS. LA CONSTRUCTION DE SONDES OPTIQUES A PERMIS LA MESURE INSTANTANEE ET SIMULTANEE DE LA FRACTION VOLUMIQUE DES SUIES ET DE LA TEMPERATURE. LES VALEURS MOYENNES ONT ETE COMPAREES AUX MESURES OBTENUES EN UTILISANT UNE METHODE D'INVERSION OPTIQUE ET LES VALEURS FLUCTUANTES AUX MESURES OBTENUES EN UTILISANT UNE TECHNIQUE DE CORRELATIONS DE FAISCEAUX CROISES. TOUS CES RESULTATS PERMETTENT DE COMPLETER LA BIBLIOTHEQUE DE DONNEES EXPERIMENTALES INDISPENSABLES A LA VALIDATION DES MODELES. LA FINALITE DE CE TRAVAIL A ETE DE CREER UN CODE DE CALCUL PERMETTANT LA SIMULATION DES FLAMMES DE DIFFUSION TURBULENTES. LA COMPARAISON DES MODELES DE FORMATION DES SUIES DE MOSS ET DE LINDSTEDT, INSERES DANS LE CODE DE CALCUL, MONTRE QUE LE SECOND MODELE DONNE UN MEILLEUR ACCORD AVEC L'EXPERIENCE LORSQUE L'ON UTILISE UNE BIBLIOTHEQUE DE RELATIONS ENTRE LA TEMPERATURE D'EQUILIBRE ET LA FRACTION DE MELANGE (VARIATION DE CETTE RELATION PAR RAYONNEMENT)
Author: CHRISTOPHE.. MAUREY
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 284
Get Book Here
Book Description
CE TRAVAIL PORTE SUR L'ETUDE EXPERIMENTALE DE LA STABILISATION ET DU SOUFFLAGE DES FLAMMES DE DIFFUSION TURBULENTES SUSPENDUES AU-DESSUS D'UN INJECTEUR. DANS LA PREMIERE PARTIE DE CE TRAVAIL, NOUS AVONS UTILISE LA FLUORESCENCE INDUITE PAR LASER SUR LE RADICAL OH, POUR EFFECTUER UNE ETUDE PARAMETRIQUE ET STATISTIQUE SUR LES HAUTEURS ET LES RAYONS D'ACCROCHAGE DE LA FLAMME SUSPENDUE. LES RESULTATS ONT MONTRE QUE LE COMPORTEMENT MOYEN DE LA FLAMME, EST LIE AUX MOUVEMENTS DES GROSSES STRUCTURES DANS LE JET TURBULENT. DANS LA SECONDE PARTIE, NOUS AVONS COUPLE LA FLUORESCENCE INDUITE PAR LASER SUR LE RADICAL OH AVEC LA VELOCIMETRIE PAR IMAGES DE PARTICULES, AFIN DE CARACTERISER LES PROPRIETES DYNAMIQUES EN AMONT DE LA FLAMME. A PARTIR DES IMAGES DE FLUORESCENCE DE OH, NOUS AVONS MIS EN EVIDENCE L'EXISTENCE D'UNE EXTREMITE PROPAGATIVE A LA BASE DE LA FLAMME. DES MESURES CONDITIONNEES DE VITESSES DANS LES GAZ FRAIS A LA BASE DE LA FLAMME, AINSI QU'A LA POSITION DE L'EXTREMITE PROPAGATIVE MONTRENT QUE LA FLAMME STABILISE DANS UNE REGION OU LES VITESSES DE L'ECOULEMENT SONT PROCHES DE LA VITESSE DE PROPAGATION D'UNE FLAMME LAMINAIRE DE PREMELANGE. DANS LA DERNIERE PARTIE, NOUS AVONS REALISE DEUX EXPERIENCES AFIN D'ETUDIER LE MELANGE JUSTE EN AMONT DE LA BASE DE LA FLAMME. LA PREMIERE PERMET DE CALCULER LA RICHESSE A LA BASE DE LA FLAMME PAR ANALYSE DES INTENSITES DE CHIMILUMINESCENCE DE RADICAUX. LA SECONDE DONNE LES VALEURS DE LA FRACTION DE MELANGE JUSTE EN DESSOUS DE LA FLAMME A PARTIR D'IMAGES DE FLUORESCENCE D'UN TRACEUR INJECTE DANS LE JET CENTRAL. LES RESULTATS DE CES DEUX INVESTIGATIONS, TENDENT A PROUVER QUE LE MELANGE INFLAMMABLE EN DESSOUS DE LA BASE DE LA FLAMME DEVIENT DE PLUS EN PLUS PAUVRE LORSQUE LA VITESSE DE SORTIE DES GAZ AUGMENTE. LES RESULTATS DE CES TRAVAUX ONT PERMIS DE DECRIRE LES PROPRIETES DE LA TURBULENCE ET DU MELANGE DE L'ECOULEMENT A LA BASE DES FLAMMES SUSPENDUES, ET DE FOURNIR DES DONNEES DE VALIDATION AUX CODES DE CALCUL NUMERIQUE.
Author: Fouzi Tabet
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 197
Get Book Here
Book Description
Il a été démontré que l’ajout d’une certaine proportion d’hydrogène aux hydrocarbures permet d’améliorer les performances de la combustion (amélioration de la stabilité, réduction de la pollution, etc.). Il est important de bien identifier les caractéristiques de combustion de ces combustibles composés dans différentes conditions opératoires afin de pouvoir les utiliser efficacement dans les systèmes pratiques de production d’énergie. L’approche expérimentale demeure limitée à certaines conditions opératoires du fait des coûts que peut engendrer sa mise œuvre. En revanche, la simulation numérique peut constituer une solution plus appropriée compte tenu des avancées réalisées en matière de puissance de calcul et de modélisation. Cependant, il est nécessaire, au préalable, de s’assurer du bon comportement de l’outil numérique dans plusieurs cas tests. Dans ce contexte, l’effet de l’ajout de H2 sur la structure de la flamme et la formation des polluants est étudié dans ce travail. La relation reliant la longueur de la flamme, la perte de chaleur radiative, les émissions de CO2, de CO, de NO et de suie au pourcentage d’hydrogène dans le mélange combustible est caractérisée. Les validations ont porté sur plusieurs configurations de jets turbulents à masse volumique variable et de flammes de diffusion turbulente caractérisées par différents rapports de densité et de vitesses à l’injection. Les résultats de l’addition de H2 ont permis de noter une augmentation de l’efficacité du mélange, une élévation de la température maximale, une diminution des fractions massiques de CO et de CO2, une augmentation de la production de NO et une réduction des quantités de suies émises.
Author: Fabrice Malet
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 272
Get Book Here
Book Description
L'objet de la thèse est l'amélioration de l'évaluation du risque hydrogène dans les réacteurs nucléaires, dans le cas où les mélanges pauvres donnent lieu à des déflagrations accélérées. Dans ce but les propriétés explosives des mélanges hydrogène/air/diluant ont été étudiées avec deux dispositifs : (1) une bombe sphérique afin de déterminer les propriétés des flammes laminaires (vitesse fondamentale à étirement nul, énergie globale d'activation, nombre de Zeldovich, longueur de Markstein...). (2) Une ENceinte d'ACCElération de Flamme (ENACCEF) hautement instrumentée et encombrée d'obstacles afin de d'observer l'accélération de flammes. Le premier dispositif a permis la validation d'un modèle de cinétique chimique et la formulation de la vitesse normale de combustion paramétrée des conditions initiales (composition, température, pression). L'étude des accélérations de flammes (jusqu'à 600m/s) en présence d'obstacles a mis en évidence les influences sur les profils de vitesse de flamme, du taux de blocage, de la forme des obstacles, de la composition du mélange réactif ainsi que de la présence de gradients de concentration. Enfin, une étude de simulation numérique portant sur des flammes laminaires et accélérées a permis d'améliorer le code de calcul TONUS en introduisant un suivi fin de la position de flamme. Les expériences en bombe sphérique ont été reproduites grâce à la mise au point d'une corrélation entre le taux numérique de combustion et la richesse. La modélisation a conduit à une meilleure compréhension des phénomènes d'accélération de flamme. La prise en compte, dans le code, des pertes thermiques a amélioré la simulation des expériences d'accélération de flamme.
Author: Bénédicte Cuenot
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : en
Pages : 192
Get Book Here
Book Description
LES FLAMMES DE DIFFUSION TURBULENTES SONT LE MECANISME DE COMBUSTION DE NOMBREUX SYSTEMES PROPULSEURS (STATOREACTEUR SUPERSONIQUE PAR EXEMPLE). DANS DE TELS SYSTEMES, LE COMBUSTIBLE ET L'OXYDANT SONT AMENES SEPAREMENT DANS LA CHAMBRE DE COMBUSTION. A L'ENDROIT OU LES DEUX FLUX ENTRENT EN CONTACT SE CREE UNE INTERFACE, DONT LA POSITION ET L'EPAISSEUR DEPENDENT DES CONDITIONS AUX LIMITES, DE LA CINETIQUE CHIMIQUE ET DES VITESSES DE DIFFUSION. C'EST DANS CETTE ZONE QUE SE MELANGENT PAR DIFFUSION LES DEUX REACTIFS ET QUE S'ALLUME EVENTUELLEMENT LA FLAMME. DANS DE TELS SYSTEMES, LE RENDEMENT DE COMBUSTION, DIRECTEMENT LIE A LA CINETIQUE CHIMIQUE MAIS AUSSI A L'EFFICACITE DE MELANGE, EST NETTEMENT AUGMENTE PAR LA TURBULENCE. AU COURS DU TRAVAIL PRESENTE, DEUX APPROCHES COMPLEMENTAIRES SONT UTILISEES POUR ETUDIER CE PHENOMENE: UNE APPROCHE THEORIQUE D'UNE PART (METHODE ASYMPTOTIQUE), ET UNE APPROCHE NUMERIQUE D'AUTRE PART (SIMULATION NUMERIQUE DIRECTE). A CAUSE DES CINETIQUES CHIMIQUES TRES RAPIDES RENCONTREES DANS LA PLUPART DES SYSTEMES PROPULSEURS (COMBUSTION DE L'HYDROGENE DANS LE CAS DU STATOREACTEUR SUPERSONIQUE PAR EXEMPLE), LA ZONE DE REACTION SITUEE A L'INTERFACE DES DEUX FLUX EST TRES MINCE PAR RAPPORT AUX AUTRES ECHELLES CARACTERISTIQUES DU SYSTEME. UNE ANALYSE ASYMPTOTIQUE NOUS PERMET DE CALCULER UNE SOLUTION APPROCHEE, CONSTRUITE SUR UN NOMBRE ADIMENSIONNEL CARACTERISTIQUE, LE NOMBRE DE DAMKOHLER. LA SIMULATION NUMERIQUE DIRECTE PERMET DE CALCULER DES FLAMMES DE DIFFUSION LAMINAIRES OU TURBULENTES DANS DES GEOMETRIES SIMPLES, PAR LA RESOLUTION DIRECTE DES EQUATIONS DE CONSERVATION, SANS MODELE DE TURBULENCE, NI HYPOTHESE D'EQUILIBRE CHIMIQUE. CES CALCULS APPORTENT DES INFORMATIONS LOCALES ET INSTANTANEES SUR LES INTERACTIONS ENTRE LA FLAMME ET LA TURBULENCE, EN MEME TEMPS QU'UNE ETUDE STATISTIQUE GLOBALE UTILE A LA MODELISATION. ENFIN, LA COMPARAISON DES SOLUTIONS ISSUES DES DEUX METHODES-THEORIQUE ET NUMERIQUE- PERMET UNE VALIDATION RECIPROQUE DANS LE CAS DE LA FLAMME DE DIFFUSION LAMINAIRE MONODIMENSIONNELLE. APRES AVOIR VERIFIE LA BONNE CORRESPONDANCE ENTRE LES DEUX SOLUTIONS, ON UTILISE CETTE METHODE DE COMPARAISON POUR EVALUER LES EFFETS DE COURBURE ET D'INSTATIONNARITE, D'ABORD DANS UNE CONFIGURATION D'INTERACTION FLAMME-PAIRE DE TOURBILLONS, ENSUITE DANS UNE CONFIGURATION DE FLAMME TURBULENTE, ABOUTISSANT A DES DIAGRAMMES DE REGIME DE COMBUSTION TURBULENTE
Author: Benoït Delhaye
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 235
Get Book Here
Book Description
La simulation numérique directe est utilisée dans cette thèse pour étudier les flammes de diffusion turbulentes. Les simulations ont été réalisées dans deux configurations distinctes, une couche de mélange et un écoulement turbulent homogène et isotrope. L'objectif général de ce travail est l'étude détaillée des notions introduites par les modèles de flammelettes et en particulier par le modèle de flamme cohérente. Les résultats obtenus sur les taux de réaction le long du front de flamme et sur la densité de surface de flamme montrent qu'une modélisation fondée sur le concept de flamme cohérente est satisfaisante
Author: Renan Hilbert
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 216
Get Book Here
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: Laurence Laborde
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 160
Get Book Here
Book Description
NOUS PROPOSONS UNE ETUDE DES INTERACTIONS ENTRE LA TURBULENCE ET LA CHIMIE DANS DES FLAMMES DE DIFFUSION TURBULENTES POUR DES APPLICATIONS SUPERSONIQUES ET SUBSONIQUES. LE BUT DU CEA/CESTA EST D'OBTENIR UN MODELE VALABLE POUR TOUS LES REGIMES, DU SUBSONIQUE AU SUPERSONIQUE. NOUS PROPOSONS UNE APPROCHE PAR FONCTIONS DENSITE DE PROBABILITE PRESUMEES POUR TRAITER CETTE INTERACTION. SOUS L'HYPOTHESE DE DECORRELATION STATISTIQUE DE LA TEMPERATURE ET DE LA CONCENTRATION DES ESPECES, NOUS CONSIDERONS UNE ETUDE SEPAREE EN TEMPERATURE ET CONCENTRATIONS. UNE FONCTION GAUSSIENNE EST CHOISIE POUR LES EFFETS DES FLUCTUATIONS DE TEMPERATURE ET UNE FONCTION MULTIVARIABLE POUR LES EFFETS DES FLUCTUATIONS DE CONCENTRATIONS. LA FERMETURE DU SYSTEME EST ASSUREE PAR L'INTRODUCTION DE DEUX EQUATIONS DE TRANSPORT SUPPLEMENTAIRES, L'UNE POUR LA VARIANCE D'ENTHALPIE ET L'AUTRE POUR L'ENERGIE SCALAIRE TURBULENTE. DES RESULTATS POUR DES JETS SUPERSONIQUES ET FLAMMES DE DIFFUSION SUBSONIQUES SONT ENSUITE PRESENTES ET DISCUTES.
Author: P. Bailly
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 21
Get Book Here
Book Description
Author: Martin Hilka
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 260
Get Book Here
Book Description
Cette thèse a pour objectif d'améliorer les connaissances et les modèles de la combustion turbulente prémélangée et en particulier de la formation des polluants dans les flammes turbulentes. Basée sur une approche de simulation numérique directe, bâtie autour du code NTMIX-CHEMKIN et en tenant compte de cinétiques chimiques complexes, nous avons étudié, d'une part, l'interaction d'une flamme de prémélange plane avec une paire de tourbillons, d'autre part, l'interaction flamme turbulence sur la base d'une turbulence homogène isotrope bidimensionnelle. Les résultats de ces études montrent l'inadéquation de certains schémas cinétiques pour la description de l'interaction flamme-tourbillons et donc, à fortiori, pour l'interaction flamme-turbulence. On trace également l'évolution de grandeurs caractéristiques telles que le taux de dégagement de chaleur et l'émission lumineuse au cours de l'interaction. L'étude de flammes turbulentes montre le rôle du monoxyde de carbone en tant qu'intermédiaire clé entre l'oxydation du combustible méthane et la formation du dioxyde de carbone. On observe également que la formation instantanée du monoxyde d'azote no dans une flamme turbulente suit la même dépendance de la température que celle d'une flamme laminaire et peut donc être modélisée en faisant intervenir la fonction de densité de probabilité de la température de l'écoulement turbulent. Par ailleurs, l'analyse statistique des flammes avec une cinétique chimique complexe montre qu'il n'est pas possible d'obtenir les propriétés représentatives d'une surface de flamme à partir d'un seul iso-contour d'une variable caractéristique. L'exploitation de résultats de simulation numérique directe pour ce type de modèles de combustion nécessite l'introduction de grandeurs globales, définies ici par intégration perpendiculaire au front de flamme.
