Download or read book Analyse du mod le de flamme coh rente fond e sur l tude exp rimentale d une flamme turbulente pr m lang e stationnaire written by Jean-Marc Duclos and published by . This book was released on 1997 with total page 231 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Le travail présenté dans ce mémoire est une contribution à la modélisation de la combustion turbulente prémélangée, et plus particulièrement dans le régime dit des flammelettes. Des modèles de combustion représentatifs de ce régime et plus particulièrement des modèles à densité de surface de flamme sont présentés puis confrontés à l'expérience. L'étude expérimentale a porté sur l'étude d'une flamme turbulente de prémélange quasi bidimensionnelle stabilisée par un barreau. Cette étude comprend des mesures de vitesse de l'écoulement par vélocimétrie laser Doppler, des mesures de l'émission spontanée du radical CH et des mesures de densité de surface par tomographie laser. Cette étude expérimentale met en évidence quelques points faibles des modèles à densité de surface de flamme qu'il soit à fermeture algébrique ou à équation de transport. Dans la suite, des corrections et des modifications sont apportées à l'un de ces modèles, le modèle de flamme cohérente, et testées numériquement sur la configuration étudiée expérimentalement et des configurations proches. Des tests numériques effectués sur des géométries proches des moteurs automobiles montrent que les modifications introduites ne sont pas aussi utiles dans le domaine de fonctionnement de ces foyers, mais que d'autres aménagement du modèle de flamme cohérente s'imposent, pour que ce modèle puisse être adaptée a la description spécifique de la croissance d'un noyau de flamme turbulent dans un milieu prémélangé hétérogène. Finalement, l'aptitude du modèle de flamme cohérente à représenter la combustion turbulente a été démontrée même si des développements sont et seront nécessaires pour affiner les descriptions.

Download or read book Etude exp rimentale de la combustion turbulente pr m lang e written by Claire Martel and published by . This book was released on 1998 with total page 251 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Les modèles de combustion turbulente prémélangée basés sur le concept de flamelettes étudiés ici, en découplant la turbulence et la combustion, analysent la flamme comme une fine surface plissée et connectée par l'écoulement turbulent. Le taux de réaction par unité de volume est écrit comme le produit du taux de réaction par unité de surface de flamme (issu des calculs de structure de flamme laminaire) par la densité de surface de flamme (surface de flamme disponible par unité de volume). La densité de surface de flamme peut être obtenue soit par une expression algébrique à partir des caractéristiques géométriques de la flamme, soit à l'aide d'une équation exacte de transport. Certains termes de cette équation ne sont pas fermes et nécessitent une modélisation. L'essentiel de cette thèse est consacré à l'analyse expérimentale des modèles de densité de surface de flamme. L'étude a été menée sur une flamme de prémélange propane/air stabilisée par un barreau dans une conduite rectangulaire. Plusieurs diagnostics ont été mis en œuvre pour cette étude. L'imagerie d'émission spontanée C H fournit l'image de la zone de réaction. L'analyse de gaz donne la composition moyenne des gaz avec une assez bonne précision. La tomographie laser produit les caractéristiques géométriques instantanées puis moyennes du front de flamme. Enfin, la vélocimétrie laser Doppler détermine le champ de vitesse moyen et ses fluctuations. L'utilisation de toutes ces techniques pour différentes conditions opératoires nous a permis de constituer une base de données expérimentale complète et de préciser quelques caractéristiques de l'écoulement pour valider et améliorer certains termes des principaux modèles de flammelettes.

Download or read book Etude de la combustion turbulente non pr m lang e et partiellement pr m lang e par simulations num riques directes written by Renan Hilbert and published by . This book was released on 2002 with total page 216 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: 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.

Download or read book Mod lisation et th orie des flammes written by Roland Borghi and published by Editions TECHNIP. This book was released on 2000 with total page 520 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: 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.

Download or read book Un mod le de flamme coh rente pour la combustion pr m lang e written by Nasser Darabiha and published by . This book was released on 1984 with total page 261 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: UN MODELE PROPOSE PAR MARBLE ET BROADWELL (1977) POUR L'ANALYSE DES FLAMMES DE DIFFUSION EST TRANSPOSE ET ETENDU AU CAS DES PREMELANGES EN PHASE GAZEUSE. LE CAS D'UN FOYER A ELARGISSEMENT BRUSQUE EST ETUDIE GLOBALEMENT A L'AIDE D'UNE METHODE AUX DIFFERENCES FINIES EXPLICITE DU TYPE MAC CORMACK. UNE TECHNIQUE IMPLICITE TRIDIAGONALE PAR BLOCS PERMET DE TRAITER LE PROBLEME LOCAL DES FLAMMES LAMINAIRES SOUMISES A UN ETIREMENT CONSTANT. LES RESULTATS D'UNE ETUDE EXPERIMENTALE REALISEE SUR UN BANC D'ESSAI AUTOMATISE, SONT PROCHES DES RESULTATS THEORIQUES.

Download or read book Analyse exp rimentale de la combustion turbulente pr m lang e pour la simulation aux grandes chelles written by Ronnie Knikker and published by . This book was released on 2002 with total page 232 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: La simulation numérique est un outil important pour mieux comprendre et prédire les systèmes de combustion industriels, où interviennent des phénomènes physiques complexes à des échelles caractéristiques très variées. La simulation des grandes échelles (LES), où les grandes structures de l’écoulement sont calculées explicitement et l’effet des plus petites est modélisé, apparaît alors comme une approche particulièrement prometteuse. Elle nécessite Donc de disposer de modèles décrivant l’action des échelles non-résolues sur les échelles calculées. Le principal objectif de cette thèse est le développement et la validation de modèles de sous-mailles pour la simulation de la combustion turbulente prémélangée. L’étude expérimentale d’une flamme turbulente en V stabilisée derrière un obstacle a été réalisée au moyen de techniques de mesures avancées. Des visualisations du front de flamme instantané effectuées par fluorescence induite par laser ont permis l’analyse de la modélisation de sous-maille du taux de réaction. L’interaction de la flamme avec une onde acoustique a été étudiée car son mécanisme est considéré comme une étape importante dans le développement des instabilités de combustion. De larges structures cohérentes de la flamme ont été observées, ainsi que de fortes contributions du taux de réaction de sous-maille phénomènes qui doivent être reproduits par les modèles LES. Des analyses détaillées des données expérimentales ont conduit au développement d’un modèle basé sur la courbure de la flamme résolue. Ce modèle prédit une action importante du modèle de sous-maille dans les régions où le front de flamme résolu est fortement courbé, en accord avec les expériences. Un second modèle, basé sur le concept de similarité, désormais classique en modélisation pour la simulation des grandes échelles des écoulements non-réactifs, a également été proposé et testé. Un complément attractif à ce modèle a été développé par une extension originale de la théorie des fractals à là LES des écoulements réactifs. La modélisation fractale du taux de réaction de sous-maille est discutée et analysée à partir des données expérimentales. Une formulation dynamique de ce modèle a également été étudiée. Enfin, l’approche LES analysée dans ce travail a été implantées dans un code de calcul numérique existant et des premiers calculs de la configuration expérimentale ont été réalisés. Les aspects critiques de ces simulations sont discutés et les premiers résultats du modèle de similarité proposé sont comparés aux données expérimentales et à un modèle de sous-maille exitant.

Download or read book Recent Advances in Combustion Modelling written by Bernard Larrouturou and published by World Scientific. This book was released on 1991 with total page 250 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: 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.

Download or read book Repr sentation et simulation de la combustion turbulente par le mod le de flamme coh rente written by Eric Maistret and published by . This book was released on 1991 with total page 405 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: 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.

Download or read book Etude de l allumage et de la structure des flammes turbulentes written by Markus Baum and published by . This book was released on 1994 with total page 191 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Ce document présente les résultats d'une étude numérique et théorique des flammes prémélangées. Les sujets abordés sont l'allumage des flammes et l'interaction entre front de flamme et turbulence homogène isotrope dans des configurations bidimensionnelles. Un des objectifs poursuivis était d'envisager la faisabilité d'une simulation directe complète d'un écoulement réactif turbulent avec chimie et modèles de transport complets. De façon générale, on constate que cet objectif est aujourd'hui réalisable et on présente ici un certain nombre d'applications. Un algorithme de simulation directe (DNS) a été développé dans le cadre de ce travail pour aborder ces problèmes. L'algorithme, initialement développé pour traiter des schémas cinétiques simplifiés est ensuite étendu aux schémas cinétiques plus détaillés avec des propriétés de transport réalistes (avec l'utilisation de CHEMKIN et TRANSPORT). Cet algorithme a permis tout d'abord d'étudier l'allumage de flammes prémélangées avec un schéma cinétique simple. Nous nous sommes intéressés au mécanisme qui contrôle l'allumage dans des écoulements turbulents. Dans une première approche, nous avons étudié l'allumage par déposition d'énergie dans des écoulements a flux massique imposé en configuration bidimensionnelle. Les délais et les temps minimaux d'allumage sont déterminés en fonction de la puissance de chauffage et du flux. Les rayons critiques des noyaux de flamme sont aussi examinés. Un modèle simple est enfin présenté pour représenter ces résultats. Dans une seconde étude nous avons considéré l'interaction entre front de flamme et turbulence homogène isotrope dans une configuration bidimensionnelle. Cette étude est réalisée pour des flammes hydrogène-air représentées par un schéma cinétique a 9 espèces et 19 réactions. Une flamme plane, stationnaire, laminaire, non-étirée, adiabatique est superposée a un champ de vitesse déterminé sur la base d'un spectre d'énergie du type Von Karmann-Pao. L'observation de l'évolution du front de flamme a permis d'établir une description qualitative ainsi que les propriétés statistiques de ce type de flamme.

Download or read book Analyse et mod lisation du taux de r action moyen et des m canismes de transport en combustion turbulente pr m lang e written by Guillaume Rymer and published by . This book was released on 2001 with total page 339 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Ces travaux de thèse s’inscrivent dans le domaine de la combustion turbulente prémélangée. Ils sont plus particulièrement dédiés à l’analyse et à la modélisation de la dynamique d’une flamme turbulente, envisagées ici dans le contexte du modèle de flamme cohérente (CFM). Une description détaillée de l’équation de transport pour la densité de surface de flamme est proposée. Le formalisme des fronts infiniment minces est étendu aux cas de flammes minces. Un soin particulier est apporté à la modélisation du terme de courbure moyen. Le caractère propagatif de ce terme, mis en évidence expérimentalement au cours de travaux précédents, n’est souvent pas pris en compte dans les modèles classiques utilisés usuellement. Par ailleurs, nous proposons également une analyse poussée de la vitesse de propagation de la flamme et de son incidence sur la modélisation des mécanismes de la courbure du front. Des termes supplémentaires sont introduits à cet effet dans le bilan de densité de surface de flamme et sont responsables d’un effet de « bending » observé sur la vitesse de flamme turbulente lorsque l’intensité des fluctuations de vitesse croit. Notre analyse aboutit également à la mise en évidence de lacunes voire d’incohérences dans les relations de fermeture du modèle CFM. En outre, le problème de dégénérescence laminaire, apparaissant dans le cas de flammes peu turbulentes, est identifié. Des solutions sont proposées et testées numériquement avec succès. Des flux turbulents non résolus, favorisant un transport de type contre-gradient, sont ainsi introduits dans les équations de la densité de surface de flamme et de la variable d’avancement. Par ailleurs, un modèle conditionnel, reposant sur une description diphasique gaz frais/gaz brûlés de l’écoulement, est proposé pour appréhender les mécanismes du transport turbulent. Ce modèle est capable de rendre compte de la diffusion à contre-gradient des espèces et du phénomène d’intermittence au sein de la zone de réaction. La validation des modèles et des approches développées au cours de cette thèse est effectuée par la simulation numérique sur des flammes monodimensionnelles et des flammes multidimensionnelles stabilisées.

Download or read book Flamme de diffusion turbulente dans un coulement transversal written by Gjergj Xexo and published by . This book was released on 1994 with total page 184 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: CE TRAVAIL CONSTITUE UNE CONTRIBUTION A LA CONNAISSANCE DE L'INTERACTION DES FLAMMES DE DIFFUSION TURBULENTE AVEC LE MILIEU ENVIRONNANT EN MOUVEMENT. PLUS PRECISEMENT L'ETUDE PRESENTEE A POUR BUT ESSENTIEL DE MIEUX COMPRENDRE LE COMPORTEMENT DYNAMIQUE D'UNE TELLE FLAMME SOUS INFLUENCE D'UN ECOULEMENT TRANSVERSE, L'EVOLUTION DU CHAMP DES PRINCIPALES GRANDEURS AEROTHERMOCHIMIQUES A L'INTERIEUR DE LA FLAMME AINSI QUE SON EFFET RADIATIF VERS LE MILIEU AMBIANT. L'OUTIL D'ANALYSE EST UN MODELE DE TYPE INTEGRAL. UNE ANALYSE DIMENSIONNELLE DE LA FLAMME DE DIFFUSION A ETE PRESENTEE. ELLE COUVRE DIFFERENTS REGIMES CARACTERISTIQUES D'ECOULEMENT. ENSUITE UNE ESTIMATION ANALYTIQUE DU TAUX D'ENTRAINEMENT DANS LES FLAMMES DE DIFFUSION A ETE MIS EN EVIDENCE. LES RESULTATS MONTRENT QUE LES FLAMMES DE DIFFUSION SONT SUJET A UNE VARIATION SENSIBLE DE L'ENTRAINEMENT DU A DES IMPORTANTES DIFFERENCES DE MASSE VOLUMIQUE. UNE APPROCHE INTEGRALE A ETE APPLIQUEE POUR PREDIRE LE COMPORTEMENT D'UNE FLAMME DE DIFFUSION TURBULENTE. LA DETERMINATION DE L'ENSEMBLE DES PARAMETRES A L'INTERIEUR DE LA FLAMME EST EFFECTUEE A L'AIDE D'UN SYSTEME D'EQUATIONS DIFFERENTIELLES QUI REPRESENTE LES LOIS DE CONSERVATION. LE PASSAGE A L'ECHELLE LOCALE A ETE FAIT A L'AIDE DES PROFILS DE SIMILITUDE. EGALEMENT, NOTRE MODELISATION TIENT COMPTE D'UN MODELE DE TURBULENCE ET UN MODELE DES SUIES DANS LE BUT D'ESTIMER L'EMISSIVITE DE LA FLAMME ET LA PUISSANCE RAYONNEE. LES RESULTATS DE LA MODELISATION SONT COMPARES A CEUX ISSUS DES EXPERIENCES MENEES DANS UNE SOUFFLERIE SUBSONIQUE. LES MESURES EFFECTUEES SUR DES FLAMMES DE DIFFUSION AYANT UNE LONGUEUR MAXIMALE DE L'ORDRE DE 2,5M CONCERNENT DIFFERENTS ELEMENTS GEOMETRIQUES DE LA FLAMME, LE CHAMP MOYEN DES TEMPERATURES, LA DISTRIBUTION DES PRINCIPALES ESPECES CHIMIQUES ET QUELQUES CARACTERISTIQUES DU CHAMP RADIATIF. L'ETUDE DANS SON ENSEMBLE PEUT MENER A UNE MAITRISE PLUS PARFAITE DE L'IMPACT D'UNE FLAMME DE DIFFUSION TURBULENTE SUR L'ENVIRONNEMENT ; ELLE FOURNIT UNE ASSISTANCE DANS LE DOMAINE DE PREVENTION GAZIERE

Download or read book Mod lisation et tude num rique de l int raction entre une flamme turbulente stabilis e dans un coulement divergent point d arr t et une paroi solide written by DJAMEL.. KARMED and published by . This book was released on 1993 with total page 125 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: LE PRESENT TRAVAIL EST CONSACRE A L'ETUDE NUMERIQUE DE L'INTERACTION FLAMME TURBULENTE-PAROI SOLIDE. LA CONFIGURATION GEOMETRIQUE RETENUE EST CELLE D'UN ECOULEMENT TURBULENT, ISSU D'UN INJECTEUR CIRCULAIRE, IMPACTANT SOUS INCIDENCE NORMALE UNE PAROI SOLIDE. LA PREMIERE PARTIE DE CE TRAVAIL CONCERNE L'ETUDE DE L'INTERACTION FLAMME DE DIFFUSION TURBULENTE-PAROI DANS LE JET PARIETAL, LA OU LA FLAMME SE TROUVE AU VOISINAGE DE LA PAROI. LA COMBUSTION EST DECRITE PAR UNE FONCTION DENSITE DE PROBABILITE SOUS LA FORME D'UNE FONCTION BETA ET LA TURBULENCE PAR UN MODELE K- A BAS NOMBRE DE REYNOLDS. L'UTILISATION DES APPROXIMATIONS DE COUCHE LIMITE PERMET L'OBTENTION D'UN SYSTEME PARABOLIQUE D'EQUATIONS AUX DERIVEES PARTIELLES, RESOLUES PAR UNE METHODE DE VOLUMES FINIS. LES RESULTATS NUMERIQUES SONT EN BON ACCORD AVEC CEUX OBTENUS EXPERIMENTALEMENT A L'ECOLE CENTRALE DE LYON SUR CETTE MEME GEOMETRIE. LA SECONDE PARTIE EST CONSACREE A L'ETUDE DE L'INTERACTION FLAMME TURBULENTE DE PREMELANGE-PAROI. LA COMBUSTION EST DECRITE PAR LE MODELE DE FLAMMELETTES BMLC (BRAY-MOSS-LIBBY-CHAMPION) ET LA TURBULENCE PAR UN MODELE K- A BAS NOMBRE DE REYNOLDS. LE SYSTEME ELLIPTIQUE D'EQUATIONS DE BILAN MOYENNES EST RESOLU A L'AIDE D'UN CODE DE CALCUL DEVELOPPE AU LABORATOIRE. L'INFLUENCE DU NOMBRE DE DAMKOHLER SUR LA STRUCTURE DE LA FLAMME TURBULENTE EST MISE EN EVIDENCE. ON MONTRE QUE PLUS CE NOMBRE EST FAIBLE, PLUS LA FLAMME S'APPROCHE DE LA PAROI AVEC L'EXISTENCE D'UNE LIMITE INFERIEURE EN DESSOUS DE LAQUELLE CELLE-CI SE STABILISE LOIN DE L'AXE, SUR LES BORDS DU JET. SUR L'AXE DE SYMETRIE, NOS RESULTATS SONT EN BON ACCORD AVEC CEUX DE BRAY, CHAMPION ET LIBBY OBTENUS PAR UNE ANALYSE ASYMPTOTIQUE. DANS LE CAS D'UNE PAROI A TEMPERATURE FIXEE, NOS RESULTATS SONT QUALITATIVEMENT EN ACCORD AVEC CEUX OBTENUS EXPERIMENTALEMENT A L'E.C. DE LYON

Download or read book Mod lisation et simulation num rique d une flamme turbulente non pr m lang e written by Nabil Belaradh and published by . This book was released on 2004 with total page 194 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'objectif de ce travail concerne l'étude numérique de l'influence de la pression et de la composition du mélange réactif sur une flamme turbulente non-prémélangée. L'outil de modélisation utilisée est le code Fluent. De nombreuses améliorations sont apportées aux sous modèles de ce code de calcul afin de l'adapter à notre problématique. Trois cas de flammes sont utilisés pour valider les résultas issus de la simulation numérique stationnaire, utilisant le modèle de turbulence k-e et la méthode flammelette pour la modélisation de la combustion. Les résultats obtenus avec le code Fluent modifiés, montrent un bon accord avec les résultats expérimentaux. L'effet de la pression est montré sur les caractéristiques de la flamme de méthane. Ensuite, l'influence simultanée de la pression et de la quantité d'hydrogène, ajouté au méthane dans une flamme turbulente de diffusion, a été mise en évidence.

Download or read book Contribution l tude de l interaction turbulence combustion dans les flammes turbulentes de pr m lange l aide de mod les du second ordre written by Pascal Bailly and published by . This book was released on 1996 with total page 192 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: ON CONSIDERE LA MODELISATION DE L'INTERACTION ENTRE TURBULENCE ET COMBUSTION DANS LE CAS DES FLAMMES TURBULENTES DE PREMELANGE OU LE REGIME DE FLAMMELETTES S'APPLIQUE. DANS CE REGIME, LE PROCESSUS DE COMBUSTION EST CONTROLE MAJORITAIREMENT PAR LE MELANGE TURBULENT. DANS CERTAINES SITUATIONS, DES EFFETS DE DIFFUSION TURBULENTE NON-GRADIENT, VOIRE A CONTRE GRADIENT, PEUVENT APPARAITRE CONDUISANT A UNE FORTE PRODUCTION DE TURBULENCE PAR LA FLAMME. DEUX CONFIGURATIONS DE CALCULS SONT CONSIDEREES: UNE FLAMME TURBULENTE ACCROCHEE EN AVAL D'UN OBSTACLE ET UNE FLAMME TURBULENTE STABILISEE PAR UNE MARCHE DESCENDANTE. L'INTERACTION COMBUSTION-TURBULENCE EST MODELISEE AU MOYEN D'UN MODELE DE TYPE BML ASSOCIE AUX EQUATIONS DE BILAN POUR L'ENSEMBLE DES FLUX TURBULENTS. DANS LE CAS DE LA FLAMME STABILISEE EN AVAL DE L'OBSTACLE, ON MONTRE QUE LA DIFFUSION NON-GRADIENT JOUE UN ROLE NEGLIGEABLE. EN REVANCHE, SEUL LE MODELE DU SECOND ORDRE POUR LES TENSIONS DE REYNOLDS PERMET DE PRENDRE EN COMPTE LES PROPRIETES DE L'ECOULEMENT ISOTHERME ET REACTIF. POUR LA FLAMME STABILISEE PAR LA MARCHE DESCENDANTE, LA DIFFUSION TURBULENTE A CONTRE GRADIENT A TRAVERS LE FRONT DE FLAMME ETANT PREPONDERANTE, ON MONTRE QUE SEUL LE MODELE DU SECOND ORDRE POUR LES FLUX TURBULENTS DE MASSE PERMET DE REPRESENTER CE PHENOMENE

Download or read book Simulation num rique directe et mod lisation de la pollution des flammes turbulentes written by Martin Hilka and published by . This book was released on 1999 with total page 260 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: 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.

Download or read book ETUDE DE LA STRUCTURE ET DE LA DYNAMIQUE SPATIO TEMPORELLE DES FRONTS DE FLAMME INSTANTANES EN COMBUSTION PREMELANGEE written by CHAOUKI.. GHENAI and published by . This book was released on 1995 with total page 255 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: CE MEMOIRE PORTE SUR L'ETUDE DE LA STRUCTURE ET DE LA DYNAMIQUE SPATIO-TEMPORELLE DES FRONTS DE FLAMME INSTANTANES EN COMBUSTION PREMELANGEE. L'OBJECTIF GLOBAL DE CETTE ETUDE EST DE COMPRENDRE LES MECANISMES D'INTERACTION ENTRE LA STRUCTURE DE LA TURBULENCE ET LA DYNAMIQUE DES FRONTS DE FLAMME INSTANTANES PAR LA MISE EN UVRE D'UNE DOUBLE APPROCHE: UNE APPROCHE EXPERIMENTALE, UTILISANT DES TECHNIQUES FIABLES ET AYANT UNE RESOLUTION SPATIO-TEMPORELLE APPROPRIEE, UNE APPROCHE THEORIQUE, UTILISANT LES MODELES DE COMBUSTION TURBULENTE LES PLUS RECENTS VISANT A LES VALIDER OU A LES AMELIORER. LA PRINCIPALE TECHNIQUE DE DIAGNOSTIC OPTIQUE UTILISEE EST LA DIFFUSION DE LA LUMIERE PAR EFFET RAYLEIGH. CELLE-CI EST APPLIQUEE A L'ETUDE DES FLAMMES DE PREMELANGE CONIQUES LAMINAIRES ET TURBULENTES. LES FLAMMES DE METHANE-AIR ETUDIEES SONT STABILISEES SUR DES BRULEURS DU TYPE BEC BUNSEN. LES MESURES CONCERNENT PRINCIPALEMENT LE CHAMP SCALAIRE INSTANTANE DES FLAMMES (TEMPERATURE OU DENSITE) EN UTILISANT LA TECHNIQUE DE DIFFUSION DE LA LUMIERE PAR EFFET RAYLEIGH EN UN OU DEUX POINTS. UN NOUVEAU DISPOSITIF EXPERIMENTAL A ETE CONCU ET DEVELOPPE DANS CETTE ETUDE ; IL PERMET D'EFFECTUER DES MESURES PAR EFFET RAYLEIGH DU CHAMP SCALAIRE EN DEUX POINTS SUIVANT LA DIRECTION RADIALE, AXIALE ET LE LONG DES CONTOURS OU LA DENSITE MOYENNE DE LA FLAMME RESTE CONSTANTE. POUR LA FLAMME LAMINAIRE, L'ETUDE A POUR BUT DE FOURNIR LES DONNEES NECESSAIRES SUR L'EPAISSEUR ET LA VITESSE DE PROPAGATION LAMINAIRE QUE NOUS UTILISONS DANS L'ESTIMATION DES PARAMETRES CONCERNANT LA DYNAMIQUE TEMPORELLE DES FLAMMELETTES AINSI QUE SUR L'EFFET DE LA GRAVITE (OU DE LA CONVECTION NATURELLE). POUR LA PREMIERE FOIS, LA TECHNIQUE DE DIFFUSION RAYLEIGH A ETE UTILISEE DANS L'ETUDE DE LA STABILITE DES FLAMMES LAMINAIRES PREMELANGEES. POUR LES FLAMMES TURBULENTES DE PREMELANGE DANS LE REGIME DES FLAMMELETTES, L'OBJECTIF ESSENTIEL DE CE TRAVAIL EST LA CARACTERISATION DE LA STRUCTURE ET DE LA DYNAMIQUE SPATIO-TEMPORELLE DES FRONTS DE FLAMME INSTANTANES. LES MESURES PAR EFFET RAYLEIGH EN UN ET DEUX POINTS ONT PERMIS DE DETERMINER LES ECHELLES SPATIALES ET TEMPORELLES DE LA DYNAMIQUE DES FLAMMELETTES, LEUR VITESSE DE CONVECTION ET LEUR VITESSE DE PROPAGATION NORMALE, LE FACTEUR D'ORIENTATION DE LA NORMALE A LA FLAMMELETTE, LA DENSITE SURFACIQUE DE FLAMME AINSI QUE LE TAUX MOYEN DE PRODUCTION CHIMIQUE. CES RESULTATS EXPERIMENTAUX SONT COMPARES AUX PREDICTIONS DE DIVERS MODELES DE FLAMMELETTES, NOTAMMENT A CELLES DES MODELES PROPOSES PAR BRAY, MOSS, CHAMPION ET LIBBY

Download or read book tude asymptotique et num rique de la structure des flammes de diffusion laminaires et turbulentes written by Bénédicte Cuenot and published by . This book was released on 1995 with total page 192 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: 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