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Book Contribution au d  veloppement des outils de simulation num  rique de la combustion supersonique

Download or read book Contribution au d veloppement des outils de simulation num rique de la combustion supersonique written by Dmitry Davidenko and published by . This book was released on 2005 with total page 301 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Cette thèse, composée de quatre chapitres, porte sur l'amélioration et le développement de modèles pour la simulation numérique de la combustion supersonique. Le 1er chapitre décrit les bases théoriques d'un code de calcul destiné à la simulation des écoulements compressibles réactifs turbulents. Le 2e chapitre présente les améliorations apportées au modèle de turbulence k-e, notamment l'implantation des corrections de Pope et Sarkar et la validation du modèle pour les écoulements compressibles tels que la couche de mélange plane et le jet rond. Une limitation stabilisatrice a été proposée pour la correction de Pope assurant une prédiction précise de l'épanouissement du jet rond. Un post-traitement de données d'une simulation directe d'une couche de mélange turbulente bi-espèces non isotherme a permis d'étudier le rapport des nombres de Prandtl et de Schmidt turbulents. Le 3e chapitre est consacré à des modèles cinétiques chimiques. Un outil de réduction automatique de mécanismes cinétiques chimiques a été créé puis appliqué au développement de modèles chimiques réduits pour les mélanges réactifs CH4-H2-air et H2-air vicié. Une nouvelle corrélation empirique pour le délai d'autoinflammation du mélange CH4-H2-air a été proposée. Les mécanismes réduits ont été validés dans des conditions homogènes et dans un milieu diffusif. Le 4e chapitre présente la méthodologie et les résultats d'une étude numérique sur une chambre de combustion supersonique. L'aspect méthodologique de cette étude concerne : la validation des modèles numériques, le choix des conditions aux limites, l'adaptation du maillage et la comparaison des configurations bi- et tridimensionnelles. Cette étude a révélé un bon accord entre les résultats expérimentaux et numériques.

Book   tude Sur la Simulation Num  rique de la Combustion Supersonique

Download or read book tude Sur la Simulation Num rique de la Combustion Supersonique written by Dmitry Davidenko and published by Omniscriptum. This book was released on 2018-02-28 with total page 324 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Cette th se porte sur l'am lioration et le d veloppement de mod les pour la simulation num rique de la combustion supersonique. Le 1-er chapitre d crit l'outil de simulation. Le 2-e chapitre pr sente les am liorations apport es au mod le de turbulence k-epsilon, notamment l'implantation des corrections de Pope et de Sarkar et la validation du mod le pour des coulements compressibles. Une limitation stabilisatrice a t propos e pour la correction de Pope. Le 3-e chapitre est consacr aux mod les cin tiques chimiques. Une nouvelle m thode de r duction automatique de m canismes cin tiques chimiques a t labor e puis appliqu e au d veloppement de mod les chimiques r duits pour les m langes r actifs CH4-H2-air et H2- air vici . Une nouvelle corr lation empirique pour le d lai d'autoinflammation du m lange CH4-H2-air a t propos e. Le 4-e chapitre pr sente la m thodologie et les r sultats d'une tude num rique sur la combustion supersonique. Cette tude concerne la validation des mod les num riques, le choix des conditions aux limites, l'adaptation du maillage et la comparaison des configurations bi- et tridimensionnelle.

Book Mod  lisation et simulation de la combustion dans les   coulements rapides

Download or read book Mod lisation et simulation de la combustion dans les coulements rapides written by Yann Moule and published by . This book was released on 2013 with total page 196 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Dans le domaine des systèmes propulsifs, le statoréacteur classique possède de bonnes performances propulsives. Néanmoins, celles-ci se dégradent notablement lorsque les valeurs du nombre de Mach augmentent. Dans le régime hypersonique (au-delà de Mach 6), l'utilisation d'un statoréacteur à combustion supersonique, ou superstatoréacteur, doit permettre de surmonter ces difficultés. La simulation numérique est un des moyens d'étude de la combustion dans ces régimes d'écoulements rapides. Elle doit alors être capable de restituer des effets spécifiques aux écoulements à grand nombre de Mach, pour lesquels les temps caractéristiques chimiques et de mélange aux petites échelles peuvent être du même ordre de grandeur. Ce travail de thèse est consacré à l'amélioration des outils de simulation de la combustion dans les écoulements rapides en prenant en compte les effets de chimie finie et de micro-mélange sur la base d'une approche de réacteur partiellement prémélangé. La modélisation UPaSR ainsi proposée est validée sur la base du calcul d'une flamme jet supersonique. Les simulations numériques correspondantes conduisent à des résultats encourageants qui confirment l'importance, pour ce type de conditions, des effets cinétiques d'une part, et des effets compressibles d'autre part. Enfin, le modèle UPaSR est appliqué à l'analyse d'une configuration plus complexe de superstatoréacteur (RESTM12) étudiée expérimentalement à l'Université du Queensland. Deux méthodes différentes sont utilisées et comparées afin d'obtenir les principaux indices de performance.

Book Analyse et simulation numerique de phenomenes lies a la combustion supersonique

Download or read book Analyse et simulation numerique de phenomenes lies a la combustion supersonique written by Yves d' Angelo (chercheur en énergétique).) and published by . This book was released on 1994 with total page pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt:

Book Contribution    la simulation num  rique d un moteur deux temps

Download or read book Contribution la simulation num rique d un moteur deux temps written by Chawki Habchi and published by . This book was released on 1990 with total page 394 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'ETUDE PRESENTE A COMMENCE PAR LE DEVELOPPEMENT D'UN ALGORITHME, INTEGRABLE DANS LE CODE KIVA, DE GENERATION ET D'ADAPTATION AUTOMATIQUE DE MAILLAGES 3D QUI PERMET DE TENIR COMPTE DE LA MOBILITE DES FRONTIERES D'UNE CHAMBRE DE COMBUSTION D'UN MOTEUR A PISTON. CET OUTIL A ETE UTILISE AVEC UNE EFFICACITE NOTOIRE DANS LA CONCEPTION DU MOTEUR 2 TEMPS IAPAC DE L'IFP. L'OBJECTIF GENERAL ETANT L'AMELIORATION DU CODE KIVA, NOUS SOMMES ENSUITE PASSES A UNE ETUDE THEORIQUE ET BIBLIOGRAPHIQUE DES DIFFERENTS TYPES DE CONDITIONS AUX LIMITES. DANS LE CAS DES ECOULEMENTS TURBULENTS, NOUS AVONS REUSSI A DEFINIR UN CRITERE SUFFISANT, SUR LES CONDITIONS AUX LIMITES, PERMETTANT D'AFFIRMER SI LES EQUATIONS DE NAVIER-STOKES POSSEDENT UNE SOLUTION. NOUS AVONS ENSUITE INTRODUIT LE MODELE K- DANS LE CODE KIVA. PUIS, POUR FINIR L'ETUDE THEORIQUE, NOUS AVONS PROPOSE DIFFERENTES LOIS DE PAROI ADAPTEES AUX GEOMETRIES COMPLEXES. ENFIN, LE CODE AINSI MODIFIE A ETE VALIDE A L'AIDE DE MESURES SUR UNE MAQUETTE SIMULANT UNE CHAMBRE DE COMBUSTION AVEC SON ADMISSION ET SON ECHAPPEMENT

Book CONTRIBUTIONS A LA SIMULATION NUMERIQUE D ECOULEMENTS AVEC COMBUSTION

Download or read book CONTRIBUTIONS A LA SIMULATION NUMERIQUE D ECOULEMENTS AVEC COMBUSTION written by MICHEL.. GONZALES and published by . This book was released on 1986 with total page 300 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: ON UTILISE UNE METHODE NUMERIQUE APPLICABLE AU CALCUL DES ECOULEMENTS REACTIFS, INSTATIONNAIRE, DE TYPE VOLUMES FINIS, IMPLICITE A PAS FRACTIONNAIRES, ADAPTEE A DES CONFIGURATIONS BIDIMENSIONNELLES VARIEES. ON PROPOSE UN NOUVEAU MODELE DE COMBUSTION DE TYPE LAGRANGIEN PRENANT EN COMPTE UNE DISTRIBUTION DES TEMPS DE LA TURBULENCE. LE PROBLEME DE L'INTERACTION CONVECTION RAYONNEMENT (DES PRODUITS DE COMBUSTION) EST ABORDE SOUS L'ANGLE DES TEMPS CARACTERISTIQUES ASSOCIES AUX TRANSFERTS CONVECTIF ET RADIATIF. UN MODELE (METHODE DE FLUX) ASSOCIE DE L'AEROTHERMOCHIMIE MET EN EVIDENCE L'IMPORTANCE DU TRANSFERT RADIATIF DANS LES DISPOSITIFS INDUSTRIELS DE CHAUFFE

Book Mod  lisation et   tude num  rique de la combustion dans l   coulement supersonique et turbulent r  sultant du m  lange de deux jets concentriques compos  s respectivement d hydrog  ne et d air

Download or read book Mod lisation et tude num rique de la combustion dans l coulement supersonique et turbulent r sultant du m lange de deux jets concentriques compos s respectivement d hydrog ne et d air written by Valéry Morgenthaler and published by . This book was released on 1999 with total page 163 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: LE TRAVAIL QUE NOUS PRESENTONS DANS CE MEMOIRE EST CONSACRE A L'ETUDE NUMERIQUE DU DEVELOPPEMENT DE LA COMBUSTION DANS LA ZONE DE MELANGE RESULTANT DE L'INTERACTION DE DEUX JETS CONCENTRIQUES SUPERSONIQUES ET TURBULENTS DANS LE CAS OU LE JET CENTRAL EST CONSTITUE PAR DE L'HYDROGENE ET LE JET EXTERNE PAR DE L'AIR. NOUS NOUS SOMMES INTERESSES PLUS PARTICULIEREMENT A L'INTERACTION EXISTANT ENTRE LA TURBULENCE, LA COMBUSTION ET LES EFFETS DE COMPRESSIBILITE PROPRES AUX ECOULEMENTS SUPERSONIQUES ET AUX OUTILS ACTUELLEMENT DISPONIBLES POUR MODELISER CES DIFFERENTS PHENOMENES. DEUX CAS ONT ETE CONSIDERES : I) LORSQUE L'ECHELLE DE TEMPS CARACTERISTIQUE DU MELANGE TURBULENT EST GRANDE DEVANT L'ECHELLE DE TEMPS CARACTERISTIQUE DU PROCESSUS CHIMIQUE, NOUS AVONS RETENU, POUR MODELISER LA COMBUSTION, UN MODELE DE FLAMMELETTES. DEUX CAS ONT ETE ENVISAGES : UN MODELE DE FLAMMELETTES CLASSIQUE DIRECTEMENT ISSU DES MODELES MIS AU POINT POUR LES ECOULEMENTS SUBSONIQUES (PETERS (1984, 1986) ET KUZNETSOV ET SABEL'NIKOV (1990) ET UN MODELE DE FLAMMELETTES COMPRESSIBLE PRENANT EN COMPTE LA CONVERSION ENERGIE CINETIQUE-ENERGIE THERMIQUE. II) LORSQUE L'ECHELLE DE TEMPS CARACTERISTIQUE DU MELANGE TURBULENT EST FAIBLE (OU COMPARABLE) DEVANT L'ECHELLE DE TEMPS CARACTERISTIQUE DU PROCESSUS CHIMIQUE, DEUX MODELES ONT ETE TESTES AFIN DE PRENDRE EN COMPTE LA LONGUEUR DE LA ZONE D'INDUCTION : LE MODELE PROPOSE PAR MASTORAKOS ET AL. (1997) ET LE PEUL PROPOSE PAR BORGHI ET POURBAIX (1983). DEUX TYPES DE DEPENDANCES FONCTIONNELLES ONT ETE CONSIDERES POUR LA PDF DE LA FRACTION DE MELANGE : UNE DETERMINATION CLASSIQUE DU TYPE FONCTION BETA ET UNE DETERMINATION, MOINS CLASSIQUE, PROPOSEE PAR KUZNTESOV ET SABEL'NIKOV (1990) ET DESTINEE A PRENDRE EN COMPTE LE ROLE DE L'INTERMITTENCE SUR LES TRANSPORTS TURBULENTS. DES CONCLUSIONS SONT DEVELOPPEES SUR LES CONDITIONS D'APPLICATION DES DIFFERENTS MODELES ET SUR LEURS CAPACITES A PREDIRE LE DEVELOPPEMENT DE LA COMBUSTION DANS LES CONFIGURATIONS ETUDIEES.

Book Simulation num  rique de la combustion turbulente pr  m  lang  e par m  thodes aux grandes   chelles

Download or read book Simulation num rique de la combustion turbulente pr m lang e par m thodes aux grandes chelles written by Fabrice Charlette and published by . This book was released on 2002 with total page 207 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: La simulation numérique de la combustion, qui constitue un outil puissant pour le développement de nombreuses applications industrielles, est rendue difficile par la grande diversité des échelles caractéristiques de la turbulence et par la finesse des zones de réaction. Les méthodes aux grandes échelles ou LES, qui sont étudiées dans ce travail, permettent de s’affranchir des limitations des simulations directes, tout en permettant, notamment au niveau des phénomènes instationnaires, une meilleure description de l’écoulement que la résolution des équations moyennées. Le principal problème de l’application des méthodes aux grandes échelles pour la simulation de la combustion turbulente prémélangée réside dans le fait que l’épaisseur de flamme est généralement très inférieure au pas du maillage du calcul. Afin de se défaire de ce problème de résolution numérique, deux méthodes ont été ici étudiées : l’épaississement artificiel du front de flamme (TP-LES), et l’approche filtrée, pour laquelle une taille de filtre supérieure au pas du maillage a été utilisée. Des expressions analytiques ou basés sur une bibliothèque de flammelettes permettent la fermeture de la partie laminaire de l’approche filtrée. Des tests simples de propagation de flamme attestent du bon contrôle de l’épaisseur de la flamme par l’approche TF-LES et par l’approche filtrée. Pour la propagation turbulente, trois modèles ont été étudiés au cours de ce travail : un modèle algébrique de type Bray-Moss-Libby, un modèle à une équation proposé pour le plissement, et un modèle à fonction d’efficacité avec une loi en puissance. Des résultats de simulations tridimensionnelles d’interaction entre une flamme prémélangée et une turbulence homogène isotrope temporellement décroissante montrent que les trois modèles sont relativement peu dépendants des paramètres numériques des calculs (résolution, facteur d’épaississement, taille du filtre). Par comparaison avec des données expérimentales et de simulation directe, le modèle de plissement de flamme qui suit une loi en puissance à la meilleure estimation de la vitesse de flamme turbulente globale. Pour ce modèle une procédure de détermination dynamique de l’exposant est également proposée et testée avec succès dans la même configuration d’interaction flamme/turbulence.

Book DEVELOPPEMENT D OUTILS NUMERIQUES DEDIES A L ETUDE DE LA COMBUSTION TURBULENTE

Download or read book DEVELOPPEMENT D OUTILS NUMERIQUES DEDIES A L ETUDE DE LA COMBUSTION TURBULENTE written by Laurent Vervisch Guichard and published by . This book was released on 1999 with total page 190 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: CE MEMOIRE PRESENTE DES OUTILS NUMERIQUES POUR LA SIMULATION NUMERIQUE DIRECTE (DNS) DE LA COMBUSTION TURBULENTE. DEUX CODES DISTINCTS, L'UN SPECTRAL, L'AUTRE BASE SUR UNE DISCRETISATION AUX DIFFERENCES FINIES, SONT DEVELOPPES. UN DES DEVELOPPEMENTS PRINCIPAUX DE CE TRAVAIL RESIDE DANS LE COUPLAGE DE CES CODES, QUI PERMET L'INJECTION D'UNE TURBULENCE COMPRESSIBLE SUBSONIQUE. LES METHODES NUMERIQUES SONT PRESENTEES, EN COMMENCANT PAR LE CODE SPECTRAL. TROIS SCHEMAS DE FORCAGE SONT IMPLANTES, DONT DEUX ONT ETE DEVELOPPES POUR CE TRAVAIL. POUR LE CODE DE TYPE DIFFERENCES FINIES, LES CONDITIONS AUX LIMITES NSCBC SONT ETENDUES AUX EQUATIONS DE NAVIER-STOKES MULTIDIMENSIONNELLES. LA METHODE DEVELOPPEE POUR L'INJECTION D'UNE TURBULENCE SUBSONIQUE EST ENSUITE DETAILLEE. LE CODE SPECTRAL FOURNIT LES CONDITIONS DANS LE PLAN D'ENTREE DU CODE DE DIFFERENCES FINIES. POUR LA PREMIERE FOIS, LA CAPACITE D'INJECTER UNE TURBULENCE CONTROLEE, PERMET L'ETUDE DE L'INTERACTION FLAMME-TURBULENCE EN REGIME PERMANENT. LA FAISABILITE DE CETTE TECHNIQUE EST DEMONTREE AVEC LA DNS DE LA PROPAGATION D'UNE FLAMME PREMELANGEE DANS UNE TURBULENCE SPACIALEMENT DECROISSANTE. D'AUTRES APPLICATIONS SONT PRESENTEES, EN PARTICULIER, L'EVALUATION DES ALGORITHMES UTILISES EN PIV. LE CODE SPECTRAL ET UN CODE LAGRANGIEN SIMULENT LE MOUVEMENT DES PARTICULES AU SEIN D'UNE TURBULENCE. LA PRISE D'IMAGE EST SIMULEE EN SUPPOSANT L'ECLAIRAGE DES PARTICULES PAR UNE TRANCHE LASER. DANS CETTE ETUDE, LA DNS DEVIENT UN OUTIL DE VALIDATION DES ALGORITHMES DE TRAITEMENT DES DONNEES EXPERIMENTALES.

Book La Simulation numerique de la combustion

Download or read book La Simulation numerique de la combustion written by Institut national de recherche en informatique et en automatique (France) and published by . This book was released on 1989 with total page 491 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt:

Book Contribution    la mod  lisation de la combustion turbulente

Download or read book Contribution la mod lisation de la combustion turbulente written by Bruno Dillies and published by . This book was released on 1995 with total page 245 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Depuis quelques années, des nouvelles méthodes sont apparues pour la mise au point et l'optimisation des chambres de combustion des moteurs d'automobile. Pour compléter les essais au banc moteur de nouvelles motorisations, la simulation numérique des écoulements est ainsi un outil de plus en plus utilise dans le milieu industriel. La thèse porte sur le développement et la validation par l'expérience d'un modèle de calcul de la combustion dans les moteurs diesel. Apres un passage en revue des différentes approches possibles (chapitre 1) de la modélisation de la combustion turbulente, la formulation retenue est présentée. La modélisation adoptée est une formulation dérivée des travaux de Marble et Broadwell (1977) sur le modèle de flamme cohérente. Ce modèle permet de traiter le problème de la modélisation par trois étapes: la modélisation de l'écoulement turbulent (approche k-Ɛ, le calcul des effets cinétiques locaux dans le front de flamme et enfin le calcul du taux de réaction moyen (par l'équation d'évolution de la densité de surface de flamme). Les chapitres suivants sont consacrés d'une part à des aspects théoriques du modèle de flamme cohérente, d'autre part à une application du modèle à la combustion de jets diesel. Le chapitre 2 traite ainsi le cas d'une flamme turbulente de prémélange enflammée par des gaz brules à grande vitesse (flamme pilote de l'ONERA). Des évolutions du modèle ont été testées, en particulier sur la prise en compte de l'effet de l'étirement du front de flamme par l'écoulement moyen et la stabilisation de la flamme par les gaz brûlés. L'implantation de l'équation de densité de surface de flamme dans le code industriel KIVA2 GSM est abordée dans le chapitre 3, dans le cas de la propagation d'une flamme de prémélange dans une chambre de volume constant. Dans le chapitre 4, le modèle de flamme cohérente a trois équations appliqué à la combustion dans les moteurs diesel est décrit en détail, avec en particulier le couplage au modèle de jet diphasique. Le modèle est testé dans le cas de l'inflammation et de la combustion d'un jet de combustible dans une chambre de volume constant. Dans le dernier chapitre, le modèle est appliqué au calcul d'un moteur diesel à injection directe à accès optiques. Les résultats sont comparés avec ceux de la base de données comprenant des grandeurs globales (pression moyenne,) pour plusieurs points de fonctionnement et des grandeurs locales (pénétration du jet dans la chambre de combustion). En dernier lieu, les perspectives de ce travail de recherche sont évoquées: évolutions du modèle de flamme cohérente (équation de densité de surface de flamme, méthodes LES), modélisation et validation plus détaillée des phénomènes d'injection diphasique

Book Contribution    la mod  lisation de la combustion non pr  m  lang  e turbulente dans les   coulements rapides

Download or read book Contribution la mod lisation de la combustion non pr m lang e turbulente dans les coulements rapides written by Jean-François Izard and published by . This book was released on 2009 with total page 227 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Le travail présenté dans ce mémoire est consacré à la combustion turbulente non-prémélangée dans des écoulements rapides, et éventuellement diphasiques. Pour ce type de conditions, il devient nécessaire, du point de vue de la modélisation, de tenir compte du couplage existant entre les effets de compressibilité, les processus de mélange turbulent et la cinétique chimique. Dans ces écoulements, la conversion de tout ou partie de l'énergie cinétique de l'écoulement sous forme d'enthalpie sensible va influencer le développement des réactions chimiques et peut contribuer notablement à la conversion des réactifs en produits de combustion ainsi qu'à la stabilisation des flammes. De plus, les échelles de temps caractéristiques du mélange turbulent et de la cinétique chimique sont susceptibles d'être du même ordre de grandeur et l' ypothèse de chimie infiniment rapide n'est pas toujours applicable. Dans cette étude, une approche basée sur l'évaluation de la PDF jointe de deux quantités scalaires est retenue : la première variable permet de quantifier la richesse locale du mélange, la seconde caractérise l'écart à l'état d'équilibre chimique. Une hypothèse de "chimie brusque" permet d'introduire une dépendance explicite entre ces deux variables pour s'en tenir à la seule détermination de la PDF de la variable de mélange. Cette approche est étendue au cas de la combustion supersonique en considérant de surcroît les variations d'enthalpie totale. Enfin, les fluctuations de composition induites par la vaporisation d'un des deux réactifs sont elles-aussi prises en compte. Le modèle complet est implanté dans un code de calcul Navier-Stokes tridimensionnel compressible et réactif. Dans le cadre de cette étude, la résolution est couplée à une méthode d'adaptation de maillage qui permet d'améliorer significativement la représentation des zones de mélange et des fortes discontinuités. L'approche proposée est ensuite validée en s'appuyant sur différentes géométries: jets co-courants supersoniques H2-air vicié, jets fortement sous-détendus, chambre de combustion de type Scramjet. Enfin, le modèle est aussi employé pour effectuer un calcul de la configuration Mascotte de l'Onera dans un cas sous-critique. Les simulations numériques correspondantes conduisent à des résultats encourageants et ouvrent de nombreuses perspectives aussi bien quant à l'utilisation du modèle le cadre d'approches U-RANS ou LES que vis-à-vis de son extension à des conditions de combustion extrêmes (super-critiques).

Book CONTRIBUTIONS A LA MISE AU POINT D UN PROGRAMME DE SIMULATION NUMERIQUE D UN FOUR A CHARBON PULVERISE

Download or read book CONTRIBUTIONS A LA MISE AU POINT D UN PROGRAMME DE SIMULATION NUMERIQUE D UN FOUR A CHARBON PULVERISE written by Claude Berat and published by . This book was released on 1987 with total page 234 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: DEVELOPPEMENT D'UN MODELE NUMERIQUE DE SIMULATION DES ECOULEMENTS TURBULENTS STATIONNAIRES DIPHASIQUES REACTIFS BIDIMENSIONNELS TELS QUE CEUX RENCONTRES DANS LES CHAMBRES DE COMBUSTION

Book Contribution    l   tude de la combustion supersonique

Download or read book Contribution l tude de la combustion supersonique written by Olivier Guérineau and published by . This book was released on 1997 with total page 265 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: La combustion supersonique est bien adaptée à la propulsion des véhicules hypersoniques aérobies. Le statoréacteur àcombustion supersonique (superstatoréacteur) surclasse les systèmes plus classiques (turboreacteur, statoreacteur à combustion subsonique) lorsque le Mach de vol dépasse 7. La conception des foyers à combustion supersonique pose des problèmes fondamentaux et techniques difficiles. Des questions spécifiques posées par l'accrochage par une onde de choc au sein d'un mélange hydrogène-air. Une cinétique réactionnelle complexe est sélectionnée puis utilisée. Elle rend compte des principaux phénomènes caractérisant la combustion de l'hydrogène dans l'air : temps d'allumage, limites d'explosibilité d'un mélange stœchiométrique. Un code volumes finis, résolvant les équations de Navier-Stokes réactives, est adapté aux calculs de combustion supersonique. Les méthodes numériques employées sont exposées : en particulier la description des flux d'Euler par des solveurs approchés de Riemann (méthode de Roe, méthode des courbes de choc, flux d'Osher). Ces méthodes précises se sont cependant révélées délicates à utiliser du fait de la raideur du système. Deux configurations principales de calcul ont été dégagées d'une étude bibliographique des expériences et calculs de combustion faisant intervenir des chocs. Une étude numérique de l'allumage d'une flamme hydrogène-air derrière un disque de mach est présentée pour la première fois. Elle permet d'affirmer que les ondes observées dans les expériences précédemment citées sont des ondes de choc, et non pas des ondes de détonation. La position du disque de mach dépend de la modélisation employée au cours des calculs. La seconde configuration est celle d'un dièdre plonge dans un écoulement prémélangé air-hydrogène d'un nombre de Mach de 3. Les résultats prouvent que des détonations obliques fortes peuvent être stables, cette configuration constituant un mode d'accrochage envisageable pour une flamme. Ils montrent de plus les limites de la théorie classique des polaires de détonation aux hypothèses trop simplificatrices (propriétés thermodynamiques constantes). Enfin un calcul reprenant la première configuration à une température plus élevée met en évidence l'analogue de la réflexion de Mach pour des ondes de détonation. Ces études montrent qu'un tel système peut-être instable. Ces études concernant des situations pouvant se produire au sein de la chambre de combustion d'un superstatoréacteur, mettent en évidence des phénomènes dont il faut tenir compte.

Book Etude num  rique de l allumage et du d  veloppement de la combustion dans une couche limite supersonique

Download or read book Etude num rique de l allumage et du d veloppement de la combustion dans une couche limite supersonique written by LUIS FERNANDO.. FIGUEIRA DA SILVA and published by . This book was released on 1993 with total page 168 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: NOUS RAPPORTONS DANS CE MEMOIRE LES RESULTATS D'UNE ETUDE NUMERIQUE FONDAMENTALE DE L'ALLUMAGE ET DU DEVELOPPEMENT DE LA COMBUSTION DANS UNE COUCHE LIMITE SUPERSONIQUE. ON CONSIDERE POUR CE FAIRE L'ECOULEMENT D'UN MELANGE D'HYDROGENE ET D'AIR SUR UNE PLAQUE PLANE, DANS LES CONDITIONS DE TEMPERATURE ET DE PRESSION OU L'ECOULEMENT A L'EXTERIEUR DE LA COUCHE LIMITE EST CHIMIQUEMENT FIGE. LES CONDITIONS POUR LESQUELLES L'INFLAMMATION DU MELANGE PEUT ETRE EFFECTIVEMENT OBTENUE SONT RECHERCHEES DE MANIERE SYSTEMATIQUE, EN FONCTION DES CARACTERISTIQUES DE L'ECOULEMENT EXTERNE (NOMBRE DE MACH, TEMPERATURE, RICHESSE) ET DES CONDITIONS AUX LIMITES A LA PAROI. ON MET AINSI EN EVIDENCE LES CONDITIONS POUR LESQUELLES CET ALLUMAGE EST ENTIEREMENT CONTROLE PAR L'ECHAUFFEMENT DU AUX EFFETS DE DISSIPATION VISQUEUSE. LA STRUCTURE PRISE PAR LA COUCHE LIMITE REACTIVE EST ETUDIEE EN DETAIL. TROIS REGIONS SONT MISES EN EVIDENCE ET LES MECANISMES CONTROLANT CHACUNE D'ELLES SONT IDENTIFIES. CETTE ETUDE NUMERIQUE EST EFFECTUEE SUR LA BASE DES HYPOTHESES CLASSIQUES DE LA COUCHE LIMITE STATIONNAIRE BIDIMENSIONNELLE SANS VARIATION DE PRESSION MAIS INCLUANT UN SCHEMA CINETIQUE DETAILLE POUR LA COMBUSTION H#2-AIR. LA METHODE DE CALCUL QUE NOUS AVONS MISE AU POINT PERMET DE TRAITER AUSSI DEUX SITUATIONS OU LES REACTIFS NE SONT PAS INITIALEMENT MELANGES: LA COUCHE DE MELANGE BIDIMENSIONNELLE ET LES JETS BIDIMENSIONNELS. DES STRUCTURES DE BASE POUR L'ALLUMAGE ET LE DEVELOPPEMENT DE LA COMBUSTION DANS CES DEUX GEOMETRIES SONT PRESENTEES. POUR TERMINER, NOUS PRESENTONS UNE METHODE DE CALCUL DES EQUATIONS DE BILAN COMPLETES BIDIMENSIONNELLES INSTATIONNAIRES, DESTINEE A L'ETUDE DES CONFIGURATIONS POUR LESQUELLES LE CHAMP DE PRESSION N'EST PLUS UNIFORME ET INCLUANT EN PARTICULIER L'INTERACTION ENTRE DES ONDES DE CHOC ET DES CONFIGURATIONS PRESENTEES PRECEDEMMENT. QUELQUES RESULTATS ILLUSTRATIFS SONT PRESENTES

Book ICREEC 2019

Download or read book ICREEC 2019 written by Ahmed Belasri and published by Springer Nature. This book was released on 2020-06-10 with total page 659 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: This book highlights peer reviewed articles from the 1st International Conference on Renewable Energy and Energy Conversion, ICREEC 2019, held at Oran in Algeria. It presents recent advances, brings together researchers and professionals in the area and presents a platform to exchange ideas and establish opportunities for a sustainable future. Topics covered in this proceedings, but not limited to, are photovoltaic systems, bioenergy, laser and plasma technology, fluid and flow for energy, software for energy and impact of energy on the environment.

Book Data Analysis for Direct Numerical Simulations of Turbulent Combustion

Download or read book Data Analysis for Direct Numerical Simulations of Turbulent Combustion written by Heinz Pitsch and published by Springer Nature. This book was released on 2020-05-28 with total page 294 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: This book presents methodologies for analysing large data sets produced by the direct numerical simulation (DNS) of turbulence and combustion. It describes the development of models that can be used to analyse large eddy simulations, and highlights both the most common techniques and newly emerging ones. The chapters, written by internationally respected experts, invite readers to consider DNS of turbulence and combustion from a formal, data-driven standpoint, rather than one led by experience and intuition. This perspective allows readers to recognise the shortcomings of existing models, with the ultimate goal of quantifying and reducing model-based uncertainty. In addition, recent advances in machine learning and statistical inferences offer new insights on the interpretation of DNS data. The book will especially benefit graduate-level students and researchers in mechanical and aerospace engineering, e.g. those with an interest in general fluid mechanics, applied mathematics, and the environmental and atmospheric sciences.