Download or read book Simulation Aux Grandes chelles Pour la Combustion Turbulente written by Collectif and published by Omn.Univ.Europ.. This book was released on 2018-02-28 with total page 132 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'utilisation des nouveaux techniques de l'injection permet d'am liorer les performances de la combustion (stabilit , r duction des polluants, ...). Il est primordial de conna tre les caract ristiques de la combustion de ces combustibles hybrides dans diff rentes conditions, afin de pouvoir les utiliser d'une mani re s re et efficace dans les installations pratiques. L'approche exp rimentale reste co teuse et limit e certaines conditions op ratoires. Cependant, le calcul num rique peut constituer la solution la plus adapt e, compte tenu du progr s r alis dans le domaine de l'informatique et de la mod lisation. Dans ce contexte, les coulements r actifs consid r s sont complexes et dans un souci de validation, le couplage de LES/PDF doit montrer ses capacit s sur des configurations non seulement acad miques. Le but de cette th se est de d montrer le potentiel de ce couplage pour la pr diction des coulements r actifs pauvre pr m lang e et non-pr m lang s dans deux types de chambres de combustion.

Download or read book Turbulent Combustion Modeling written by Tarek Echekki and published by Springer Science & Business Media. This book was released on 2010-12-25 with total page 496 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: 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.

Download or read book Combustion turbulente non pr m lang e dans un jet coaxial written by Ahmed Maghrebi and published by Editions Universitaires Europeennes. This book was released on 2014-06-30 with total page 116 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'efficacite energetique est le maitre-mot de notre epoque ou la modernite a ete fondee sur des energies fossiles tres polluantes qui tendent inexorablement vers l'epuisement. Les etudes d'optimisation de la combustion sont une necessite dans cette periode de transition energetique. Cette etude s'inscrit dans ce cadre et traite la combustion turbulente non-premelange dans un jet coaxial. La premiere partie est une etude analytique qui explique les theories de flamme de diffusion et de fraction de melange. La deuxieme partie decrit le dispositif experimental imagine et concu pour valider ces theories. La troisieme partie decrit d'abord la methodologie de construction et de resolution du modele numerique. Ensuite, s'appuie sur les resultats obtenus par simulation numerique sur ANSYS-FLUENT pour etudier la stabilite de la flamme, l'interaction et l'interdependance des differentes grandeurs physiques (la turbulence, la temperature, st chiometrie). Et enfin, met en evidence l'effet de confinement et de la recirculation de fumees.

Download or read book Mod lisation de la Combustion Turbulente Avec Chimie D taill e Tabul e written by Alexandre Naudin and published by Omniscriptum. This book was released on 2011-04 with total page 284 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'accroissement de la consommation mondiale en nergie, l' puisement des ressources fossiles, et la d gradation irr versible des cosyst mes par la pollution d finissent le contexte actuel des tudes autour de la combustion. Un d fi majeur consiste en effet am liorer l'efficacit des r acteurs industriels: la mod lisation de la combustion turbulente avec l'aide de l'outil informatique par la Simulation des Grandes Echelles (LES) est une r ponse int ressante. L'objectif de ces travaux est d' tudier un mod le de combustion turbulente adapt la LES, qui soit capable de combiner des fonctions de densit de probabilit pour la turbulence (PCM) avec une tabulation chimique d taill e (FPI) pour une pr diction optimale des polluants. La m thode PCM-FPI est valid e dans le code de calcul AVBP avec des flammes laminaires d'un pr m lange M thane/Air. La probl matique de r duction du nombre d'esp ces est r solue par une s lection bas e sur des crit res massique et nerg tique. Le mod le PCM-FPI est finalement valid avec des simulations de configurations acad miques de combustion pr m lang e turbulente: deux coulements en giration et l'auto-inflammation d'un jet de Dihydrog ne.

Download or read book Modeling and Simulation of Turbulent Combustion written by Santanu De and published by Springer. This book was released on 2017-12-12 with total page 663 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: 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.

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 Direct Numerical Simulation for Turbulent Reacting Flows written by Thierry Baritaud and published by Editions TECHNIP. This book was released on 1996 with total page 328 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Contents: Description of accurate boundary conditions for the simulation of reactive flows. Parallel direct numerical simulation of turbulent reactive flow. Flame-wall interaction and heat flux modelling in turbulent channel flow. A numerical study of laminar flame wall interaction with detailed chemistry: wall temperature effects. Modeling and simulation of turbulent flame kernel evolution. Experimental and theoretical analysis of flame surface density modelling for premixed turbulent combustion. Gradient and counter-gradient transport in turbulent premixed flames. Direct numerical simulation of turbulent flames with complex chemical kinetics. Effects of curvature and unsteadiness in diffusion flames. Implications for turbulent diffusion combustion. Numerical simulations of autoignition in turbulent mixing flows. Stabilization processes of diffusion flames. References.

Download or read book Fundamentals of Premixed Turbulent Combustion written by Andrei Lipatnikov and published by CRC Press. This book was released on 2012-10-24 with total page 551 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Lean burning of premixed gases is considered to be a promising combustion technology for future clean and highly efficient gas turbine combustors. Yet researchers face several challenges in dealing with premixed turbulent combustion, from its nonlinear multiscale nature and the impact of local phenomena to the multitude of competing models. Filling a gap in the literature, Fundamentals of Premixed Turbulent Combustion introduces the state of the art of premixed turbulent combustion in an accessible manner for newcomers and experienced researchers alike. To more deeply consider current research issues, the book focuses on the physical mechanisms and phenomenology of premixed flames, with a brief discussion of recent advances in partially premixed turbulent combustion. It begins with a summary of the relevant knowledge needed from disciplines such as thermodynamics, chemical kinetics, molecular transport processes, and fluid dynamics. The book then presents experimental data on the general appearance of premixed turbulent flames and details the physical mechanisms that could affect the flame behavior. It also examines the physical and numerical models for predicting the key features of premixed turbulent combustion. Emphasizing critical analysis, the book compares competing concepts and viewpoints with one another and with the available experimental data, outlining the advantages and disadvantages of each approach. In addition, it discusses recent advances and highlights unresolved issues. Written by a leading expert in the field, this book provides a valuable overview of the physics of premixed turbulent combustion. Combining simplicity and topicality, it helps researchers orient themselves in the contemporary literature and guides them in selecting the best research tools for their work.

Download or read book Fundamentals of Turbulent and Multiphase Combustion written by Kenneth Kuan-yun Kuo and published by John Wiley & Sons. This book was released on 2012-04-24 with total page 914 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Detailed coverage of advanced combustion topics from the author of Principles of combustion, Second Edition Turbulence, turbulent combustion, and multiphase reacting flows have become major research topics in recent decades due to their application across diverse fields, including energy, environment, propulsion, transportation, industrial safety, and nanotechnology. Most of the knowledge accumulated from this research has never been published in book form—until now. Fundamentals of Turbulent and Multiphase Combustion presents up-to-date, integrated coverage of the fundamentals of turbulence, combustion, and multiphase phenomena along with useful experimental techniques, including non-intrusive, laser-based measurement techniques, providing a firm background in both contemporary and classical approaches. Beginning with two full chapters on laminar premixed and non-premixed flames, this book takes a multiphase approach, beginning with more common topics and moving on to higher-level applications. In addition, Fundamentals of Turbulent and Multiphase Combustion: Addresses seven basic topical areas in combustion and multiphase flows, including laminar premixed and non-premixed flames, theory of turbulence, turbulent premixed and non-premixed flames, and multiphase flows Covers spray atomization and combustion, solid-propellant combustion, homogeneous propellants, nitramines, reacting boundary-layer flows, single energetic particle combustion, and granular bed combustion Provides experimental setups and results whenever appropriate Supported with a large number of examples and problems as well as a solutions manual, Fundamentals of Turbulent and Multiphase Combustion is an important resource for professional engineers and researchers as well as graduate students in mechanical, chemical, and aerospace engineering.

Download or read book Turbulent Combustion Modeling written by Tarek Echekki and published by Springer. This book was released on 2011-04-09 with total page 490 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: 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.

Download or read book Simulation des grandes chelles de la combustion turbulente avec chimie d taill e tabul e written by Alexandre Naudin and published by . This book was released on 2008 with total page 251 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'objectif est d'étudier un modèle de combustion turbulente pour la simulation des grandes échelles (LES), combinant des fonctions de densité de probabilité pour la turbulence (PCM) avec une tabulation chimique détaillée (FPI). La méthode PCM-FPI est validée dans le code de calcul AVBP avec des flammes laminaires de prémélange Méthane/air et une cinétique détaillée. Son couplage optimal est obtenu par la fermeture des taux de réaction des espèces, tabulés ou recombinés. La problématique de réduction du nombres d'espèces est résolue par une sélection basée sur des critères massique, calorifique et énergétique. La phénoménologie des écoulements non-réactifs en giration présentée ensuite permet d'introduire une méthode de raffinement de maillage, ainsi qu'une estimation de la convergence axisymétrique. Enfin, PCM-PFI est validée avec des simulations de configurations académiques de combustion prémélangée turbulente : deux écoulements en giration et l'auto-inflammation d'un jet d'hydrogène.

Download or read book Numerical Simulations of Turbulent Combustion written by Andrei Lipatnikov and published by Mdpi AG. This book was released on 2020-07 with total page 142 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Turbulent burning of gaseous fuels is widely used for energy conversion in stationary power generation, e.g., gas turbines, land transportation, piston engines, and aviation, and aero-engine afterburners. Nevertheless, our fundamental understanding of turbulent combustion is still limited, because it is a highly non-linear and multiscale process that involves various local phenomena and thousands (e.g., for gasoline-air mixtures) of chemical reactions between hundreds of species, including several reactions that control emissions from flames. Therefore, there is a strong need for elaborating high fidelity, advanced numerical models, and methods that will catch the governing physical mechanisms of flame-turbulence interaction and, consequently, will make turbulent combustion computations an efficient predictive tool for applied research and, in particular, for development of a new generation of ultra-clean and highly efficient internal combustion engines that will allow society to properly respond to current environmental and efficiency challenges. Accordingly, papers published in this Special Issue (i) contribute to our fundamental understanding of flame-turbulence interaction by analyzing results of unsteady multi-dimensional numerical simulations and (ii) develop and validate high-fidelity models and efficient numerical methods for computational fluid Dynamics research into turbulent combustion in laboratory burners and engines.

Download or read book Etude exp rimentale de la combustion turbulente non pr m lang e pour la simulation aux grandes chelles written by Bertrand Varoquie and published by . This book was released on 2004 with total page 257 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: En simulation aux grandes échelles (LES), les grandes structures turbulentes sont explicitement calculées tandis que les effets des plus petites sont modélisés en utilisant des modèles de sous maille. Cette formulation permet en combustion turbulente de déterminer l'interaction entre les structures cohérentes, le dégagement de chaleur instationnaire et la pression acoustique qui est responsable du développement des instabilités de combustion. La validation de la LES en combustion non prémélangée, exige la connaissance du mélange entre les réactifs, de la position de la zone de réaction et la distribution des gaz brûlés. Ainsi la chambre de combustion utilisée pour cette étude est conçue pour faciliter le diagnostic optique (configuration bidimensionnelle) et les simulations numériques. Afin d'étudier la réponse de la flamme aux perturbations acoustiques longitudinales, un ingrédient clef pour prévoir et analyser les instabilités de combustion, la circulation d'air est modulée par des ondes acoustiques. Ainsi, la fonction de transfert de la flamme est alors déterminée en terme d'amplification et de déphasage (modèle n-tau). Les indices n et tau extraits à partir des simulations LES du même brûleur sont en accord avec les données expérimentales. La distribution des gaz brûlés et la fraction massique de propane ont été extraites en utilisant la PLIF simultanée sur le radical OH et la vapeur d'acétone tandis que la vitesse est mesurée avec la PIV. Ces diagnostics montrent que l'excitation acoustique module le mélange des réactifs et la distribution des gaz brûlés, mécanismes principaux de la stabilisation des flammes et que la LES reproduit les tendances observés.

Download or read book Combustion D un M lange M thane Air H t rog ne Globalement Pauvre written by Salvador Malheiro and published by Omniscriptum. This book was released on 2011 with total page 284 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Les travaux pr sent s dans ce m moire concernent l' tude exp rimentale de la combustion d'un m lange h t rog ne globalement pauvre, apr s injection directe de m thane. Une approche exp rimentale hors moteur en chambre statique volume constant puis dans la Machine Compression Rapide a t retenue. Cette tude a pour objectif, d'une part de mieux comprendre les ph nom nes physiques pr sents dans ce type de combustion afin de r duire significativement la richesse globale du m lange, et d'autre part d' valuer l'efficacit de la combustion dans la perspective d'une application moteur future. L' tude des rat s d'allumage a permis de valider d'une mani re innovatrice les mesures de champs de richesses obtenues par PLIF. Il a t prouv exp rimentalement que l'allumage de m langes de richesse globale inf rieur au limite d'inflammabilit d'un m lange homog ne est possible. La ma trise de l' coulement de swirl et du phasage entre l'injection et l'allumage a permis d' allumer un m lange de richesse globale de 0.12 (masse de m thane huit fois plus faible que le cas stoechiom trique) avec un 'rendement de pression' de 90%.

Download or read book Simulations aux grandes chelles de la combustion turbulente pr m lang e dans les stator acteurs written by Olivier Colin and published by . This book was released on 2000 with total page 281 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Le but de cette thèse est de développer l'approche LES (Large Eddy Simulation) de la combustion turbulente prémélangée dans les statoréacteurs. Dans un premier temps, une étude bibliographique rappelle les caractéristiques essentielles des trois grandes approches de modélisation de la combustion turbulente en mécanique des fluides numérique (DNS, RANS et LES). Nous présentons ensuite le modèle TFLES (pour Thickened Flame LES) développé dans cette thèse : une partie de la combustion est directement résolue sur le maillage LES grâce à la méthode d'épaississement du front de flamme. La surface de flamme de sous-maille est alors modélisée par une fonction d'efficacité qui rend compte du plissement de la flamme non résolue induit par la turbulence de sous-maille. Un nouveau schéma numérique appelé TTGC, du troisième ordre en temps et espace, est développé et implanté dans le code de combustion hybride AVBP du CERFACS. Des tests simples en non réactif et réactif montrent que ce schéma donne de meilleurs résultats en calcul LES réactif que les schémas du deuxième ordre classiques, grâce à des erreurs dispersive et dissipative plus faibles. Ces développements numériques et de modélisation de la combustion sont d'abor validés sur une chambre de combustion de laboratoire. La comparaison calcul/expérience montre que l'approche TFLES permet de retrouver les battements de jets et l'acoustique de la chambre, non représentables dans les calculs RANS équivalents. Enfin, des calculs d'un statoréacteur effectués à différentes pressions montrent que le modèle TFLES permet de retrouver l'extinction de chambre observée expérimentalement à basse pression.

Download or read book Simulation des Grandes Echelles de la combustion turbulente pression supercritique written by Thomas Schmitt (docteur en dynamique des fluides).) and published by . This book was released on 2009 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Dans les chambres de combustion des moteurs fusées cryotechniques, la pression excède la pression critique des réactifs. Les interactions moléculaires ne sont plus négligeables et le comportement du fluide n'est plus celui d'un gaz parfait. Le but de cette thèse est de développer un outil de Simulation des Grandes Echelles (SGE) pour étudier la combustion et la dynamique dans des géométries réalistes de moteur fusées. L'utilisation de l'équation d'état de Peng-Robinson, associée à une formulation thermodynamique généralisée, et des coefficients de transports appropriés permettent au code de SGE AVBP du CERFACS de simuler des systèmes réactifs à pression supercritique. Les changements thermodynamiques au sein d'AVBP nécessitent également l'adaptation des conditions limites et des schémas numériques. L'outil est validé sur une configuration mono-espèce à pression supercritique, puis sur un cas représentatif d'un injecteur coaxial de moteur-fusée. Les résultats obtenus sont en bon accord avec l'expérience et offrent des perspectives encourageantes pour des études futures, telles que des configurations multi-injecteurs ou l'analyse des instabilités de combustion haute fréquence.

Download or read book Analyse de l oxy combustion en r gime dilu par simulation des grandes chelles de la turbulence written by Sandra Payet and published by . This book was released on 2007 with total page 189 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'objectif du travail est d'étudier les mécanismes physiques contrôlant la combustion turbulente en régime dilué par les produits de combustion. Une première étape consiste à analyser la structure de flammes laminaires mono-dimensionnelles de prémélange et de flammes de diffusion à contre-courant lorsque les réactifs sont dilués afin de mettre en évidence les effets de la dilution sur le comportement des flammes. Le modèle de combustion turbulente PCM-FPI développé par le CORIA est implanté dans le code LES et validé, avec succès, sur une expérience de flamme CH4 / air décrochée du brûleur en régime partiellement prémélangé et diluée par des produits issus de la combustion H2/air (Cabra 2005). La dernière partie du travail présenté est consacrée à l'application de la méthode PCM-FPI sur une configuration simplifiée de brûleurs fonctionnant à l'oxygène pur. Un diagramme de stabilité dépendant des paramètres influençant la stabilisation (vitesses de coflow et dilution) est proposé.