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 Flamme en V turbulente simulation num rique directe et mod lisation de la combustion turbulente pr m lang e written by Raphae͏̈l Hauguel and published by . This book was released on 2003 with total page pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Ces travaux sont principalement consacrés à l'étude de la combustion turbulente prémélangée et à sa modélisation. L'outil numérique qui a été choisi est la Simulation Numérique Directe (DNS). Tout d'abord, des flammes planes placées dans des turbulences homogènes et isotropes ont été simulées. Il a été montré que cette configuration ne permet pas d'obtenir de solutions statistiquement stationnaires, ce qui limite considérablement leur utilisation pour tester des modélisations qui ont pour objet de décrire le comportement des champs moyens. L'accent a alors porté sur la réalisation de DNS proches de configurations expérimentales. Des flammes en V se développant dans différentes turbulences de grille et stabilisées par un fil chaud ont été étudiées. A partir des données issues de la DNS, l'interaction flamme-turbulence a été analysée. Deux régimes de transport turbulent sont observés : un régime de type gradient et un régime de type contre-gradient. C'est donc une formulation au second ordre qui a été retenue pour analyser la modélisation de la combustion turbulente. La formulation au second ordre fait intervenir de nouveaux termes qui doivent être modélisés pour que le problème soit fermé. Ce sont les modèles basés sur l'approche conditionnelle développée par Bray, Moss et Libby qui sera retenue. Suivant ce formalisme, une évaluation des termes et des fermetures existantes a été effectuée. Puis de nouveaux modèles, plus précis, ont été proposés. Enfin, les travaux ont évolué vers l'étude de la densité de surface de flamme. Sa fermeture algébrique et les termes, qui apparaissent dans son équation de transport, ont été étudiés. A l'aide de ces résultats, une nouvelle fermeture pour le taux de dissipation scalaire est proposée.

Download or read book ETUDE DE L INTERACTION TURBULENCE COMBUSTION DANS LE CADRE D UNE FLAMME OBLIQUE written by ALLAL.. RACHID and published by . This book was released on 1984 with total page 314 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: APRES UN RAPPEL DES CONNAISSANCES ACTUELLES SUR LA COMBUSTION TURBULENTE, L'AUTEUR DECRIT LES DISPOSITIFS DE MESURE MIS AU POINT POUR AUGMENTER LA PRECISION DES MESURES ET ELIMINER LES PARAMETRES SPECIFIQUES D'EXPERIENCE QUI GENE LES COMPARAISONS. LES RESULTATS EXPERIMENTAUX OBTENUS SUR DES FLAMMES DE PREMELANGE AIR-HYDROGENE, SERVENT DE BASE A L'INTERPRETATION PHYSIQUE DES PHENOMENES RENCONTRES: CLARIFICATION DE LA VITESSE DE COMBUSTION, ET DU PROCESSUS DE DEVIATION DES FILETS FLUIDES CONDUISANT A UNE ACCELERATION ET A LA MODIFICATION DU CHAMP TURBULENT

Download or read book MODELISATION NUMERIQUE DE LA PROPAGATION D UNE FLAMME TURBULENTE EN MILIEU CONFINE written by LUDOVIC.. DELAMARE and published by . This book was released on 1992 with total page 203 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: CETTE THESE A POUR BUT D'ETUDIER LES INTERACTIONS TURBULENCE-COMBUSTION, COMBUSTION-ECOULEMENT MOYEN, ET ECOULEMENT MOYEN-TURBULENCE DANS LE CAS D'UNE FLAMME TURBULENTE SE PROPAGEANT DANS UN VOLUME FERME. CES ETUDES RESULTENT EN DES FORMES MODELISEES POUR LE TAUX DE REACTION CHIMIQUE MOYEN ET POUR LES DIFFERENTS FLUX DE DIFFUSION TURBULENTE. LE COMPORTEMENT DE CES MODELES A ETE TESTE SUR DES CAS SIMPLES ET SUR UN CAS REEL DE COMBUSTION TURBULENTE EN MILIEU CONFINE. NOUS AVONS MONTRE QUE LA MODELISATION DU TAUX DE REACTION MOYEN DEVAIT TENIR COMPTE DE L'INFLUENCE DU MOUVEMENT DES FLAMMELETTES LAMINAIRES. D'AUTRE PART, LA FORTE ANISOTROPIE DE LA TURBULENCE, GENEREE PAR LA PROPAGATION DE LA FLAMME, REND NECESSAIRE LA PRISE EN COMPTE DE CORRECTIONS AU 2EME ORDRE DANS LES MODELES DE TURBULENCE

Download or read book Analysis of Inter scale Turbulence Chemistry Dynamics with Reduced Physics Simulations for Application to Large Eddy Simulation of Premixed Turbulent Combustion written by Paulo Lucena Kreppel Paes and published by . This book was released on 2019 with total page pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Large Eddy Simulation (LES) is a powerful formulation to model turbulent reacting flows with tradeoffs between complexity and resolution. The classical LES framework assumes that the evolution of the more energetic grid-filtered motions are dominated by the dynamical interactions that are explicitly resolved on an "effective grid" that incorporates implicit and/or explicit filtering at the smallest grid-resolvable scales by non-physical friction introduced by the numerical algorithm and modeled terms. The dynamical effects of the unresolved Sub-Filter-Scale (SFS) motions on the evolution of the Resolved-Scale (RS) motions are higher order modulations. However, the application of the classical LES framework to turbulent reacting flows is not clear since dynamically first-order chemical kinetics associated with heat release reside within mostly unresolved SFS thin flame regions. Consequently, key dynamics underlying the function of combustion devices often reside dominantly within unresolved SFS motions in contradiction to the fundamental requirement underlying accurate prediction of resolved-scale dynamics with LES. Furthermore, the topological structure of the flame is necessarily frontal in nature (i.e., sheet-like structure), which poses difficulties for an LES strategy that must model coherent structures that live partially in resolved and partially in subfilter scale fluctuations with a method that treats turbulence eddies as either resolved or subfilter scale. In my research program, we explore the introduction of new modeling elements embedded within current state-of-the-art LES frameworks to capture the impacts of the dynamically dominant inter-scale couplings between RS and SFS motions to improve the predictive accuracy of premixed turbulent combustion evolution at the resolved scales. We aim to systematically refine understanding of the inter-scale interactions between coherent structural features in physical space and in scale space in LES of premixed turbulent combustion. Given the complexity of the interaction between a flame and a complete range of turbulence eddy scales, we analyze reduced physics two-dimensional simulations of the interactions between single-scale vortex arrays and laminar premixed flames, with systematically increasing relative vortex strength creating higher complexity in flame corrugation. To characterize physical-scale space relationships, we apply the Fourier description using a newly developed procedure that removes the broadband Fourier spectral content associated with boundary discontinuities in the non-periodic directions of variables simulated within a finite domain without significant modification of the scales of interest in the original signals. This procedure allows for the analysis of any signal with the Fourier spectral decomposition regardless of the boundary conditions. Using Fourier-space filters, we identify characteristic coherent structural features concurrently in physical and Fourier space in response to flame-eddy interaction and their relative contributions to the SFS and RS variance content of the primary variables of interest. Momentum, energy and species concentrations display different distinct structural features that undergo systematic transition from weak to strong flame-vortex interactions. The primary variables within the dynamical system were classified based on the RS vs. SFS variance content, and distinct structural features in physical and Fourier space were identified for each class. We show that the SFS variance for all variables analyzed is associated with the SFS corrugated flame front, which in 2D Fourier space is associated with a coherent broadband "star-like" pattern that extends from the resolved to the flame subfilter scales. The directional dependences, magnitudes and phase relationships among the Fourier coefficients within the "legs" of the star reflect the power-law spectral representation of fronts and are shown to be closely connected with the direction and magnitude of flame-normal gradients of key variables within the corrugated flame front. We take advantage of the mathematical simplicity of the Fourier spectral description of the nonlinearities in the equations of motion to identify the dominant nonlinear couplings between SFS and RS fluctuations, and from these the SFS content involved in the dominant SFS-RS interactions. In Fourier space the nonlinear terms appear as sums of elemental scale interactions each of which have a well-defined geometrical relationship among wave vectors that form polygons in multidimensional Fourier space. Whereas the shape of the polygon is triangular within advective nonlinearities (triads), it is quadrangular for the chemical nonlinearities (quadrads). This elemental representation of key nonlinearities is used to develop a novel strategy to arrange and down-select the dominant nonlinear inter-scale couplings between SFS and RS motions, from which the corresponding SFS content associated with dynamically dominant RS-SFS dynamics are extracted. The procedure is applied to advective, triadic, and chemical, quadratic, nonlinearities within the LES-filtered governing equations. For primary variables that have most of its energy content at large scales and rapid drops in energy towards small scale, the large-scale features of the dynamically dominant SFS content are shown to be coupled with the smallest resolved scales leading to the corrugations and thickness of the RS flame front. In contrast, the dynamically dominant SFS content of intermediate species involved in heat release rate is shown to follow the smallest corrugations of the flame front reaction zone, which deviate from the RS flame centerline in regions with higher corrugations, such as the flame cusps. The distinct structural features of dynamically dominant SFS content are used for the development of simplified mathematical representations that could be applied within a modeling strategy that directly embeds the interaction between the modeled dominant SFS content and RS evolution within existing LES frameworks to improve the dynamical evolution of resolved-scale motions. From our analysis we develop a number of primary mathematical forms that encapsulate dominant SFS content of momentum, energy and key species variables within advective nonlinearities and show that these produce significant improvements in the time derivatives underlying evolution of the resolved scales. The analysis demonstrates the potential for incorporating directly key energetic and structural features of SFS that significantly impact the evolution of RS motions through key nonlinear dynamic couplings in LES frameworks employing highly simplified mathematical representations. This research lays the groundwork for a Galerkin-like modeling strategy that incorporates highly reduced numbers of basis functions that encapsulate previously determined dominant nonlinear couplings between subfilter-scale structure and resolved-scale evolution.

Download or read book Contribution l tude de la structure des flammes turbulentes de pr m langes pauvres de m thane air written by David Pavé and published by . This book was released on 2005 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Les flammes turbulentes de prémélange présentent un sujet d'intérêt important pour la recherche aussi bien du point de vue fondamental que pratique. Le but de cette thèse est de faire progresser nos connaissances sur les flammes de prémélanges pauvres. Nous avons observé les changements de structure de la flamme lorsque l'on modifie la richesse et les paramètres de turbulence. En premier lieu, nous faisons une description macroscopique de la flamme à l'aide de l'imagerie de Mie. Nous déterminons les iso-c, l'épaisseur turbulente, l'échelle caractéristique de plissements et la densité de surface de flamme. La densité de surface de flamme est également calculée pour six régions de la flamme. Nous étudions ensuite la structure du front de flamme instantané. Nous faisons une étude statistique de la courbure du front. Afin d'étudier l'épaisseur du front de flamme, à partir de l'imagerie Rayleigh, deux définitions de l'épaisseur sont utilisées : l'épaisseur thermique de la zone de réaction du front de flamme et la zone de préchauffage avec le gradient de température. Nous avons aussi étudié la corrélation entre l'épaisseur du front de flamme et la courbure du front. Enfin, nous comparons nos résultats avec les modèles de combustion turbulente de prémélange : le modèle de Bray, Moss et Libby et les modèles utilisant la dissipation scalaire. Les distributions des longueurs d'entre-croisement sont spécialement étudiées. Nous analysons ensuite la relation entre la dissipation scalaire et la densité de surface de flamme à partir de l'imagerie Rayleigh. Nous déterminons alors l'intensité de combustion et le taux de combustion. Ces derniers résultats sont acquis à partir de l'imagerie Rayleigh et de Mie. Nous comparons nos résultats avec ceux obtenus par d'autres techniques de mesures : l'anémométrie Doppler laser associée à Mie, la diffusion Rayleigh un point et les résultats de la littérature.

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 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 CONTRIBUTION A L ETUDE DE LA PROPAGATION D UNE FLAMME DE PREMELANGE INSTATIONNAIRE DANS UN ECOULEMENT TURBULENT INFLUENCE DU NOMBRE DE LEWIS written by Bruno Renou and published by . This book was released on 1999 with total page 231 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: CETTE ETUDE EXPERIMENTALE A POUR BUT DE CARACTERISER LES INTERACTIONS ET LES COUPLAGES ENTRE LES PHENOMENES AERODYNAMIQUES (LA TURBULENCE) ET LES PHENOMENES CHIMIQUES (LA COMBUSTION) QUI ONT LIEU AU NIVEAU DES CONTOURS DE FLAMMES TURBULENTES PREMELANGEES INSTATIONNAIRES. CETTE ETUDE A ETE MENEE DANS UNE CHAMBRE DE COMBUSTION A PRESSION ATMOSPHERIQUE OU LES FLAMMES SONT ALLUMEES PAR ETINCELLE AU CENTRE DE LA CHAMBRE DANS UN ECOULEMENT TURBULENT HOMOGENE ET ISOTROPE. LA PREMIERE PARTIE DE CE TRAVAIL A ETE CONSACREE A UNE ANALYSE TEMPORELLE DES CONTOURS DE FLAMMES POUR DIFFERENTS COMBUSTIBLES (METHANE, PROPANE ET HYDROGENE) GRACE A LA TECHNIQUE DE TOMOGRAPHIE LASER RAPIDE. NOUS AVONS AINSI PU MESURER ET CALCULER DES GRANDEURS LOCALES TELLES QUE LES COURBURES, LES VITESSES DE DEPLACEMENT, DES GRANDEURS GEOMETRIQUES COMME LES RAYONS DE FLAMME ET DES GRANDEURS MOYENNES TELLES QUE LES DIFFERENTES VITESSES DE FLAMME, LE TAUX D'ETIREMENT. CES CARACTERISTIQUES ONT ETE OBTENUES POUR DIFFERENTES CONDITIONS DE TURBULENCE ET DE RICHESSE. DANS UN DEUXIEME TEMPS, LE MONTAGE EXPERIMENTAL A ETE MODIFIE POUR PERMETTRE UNE MESURE STATISTIQUE DES CONTOURS DE FLAMMES. LES GRANDEURS SPATIALES CARACTERISTIQUES (ORIENTATION DES FLAMMELETTES, ECHELLES INTEGRALES DE PLISSEMENTS ET DENSITES DE SURFACE DE FLAMMES) SONT OBTENUES EN FONCTIONS DES PARAMETRES EXPERIMENTAUX. UN MODELE TEMPOREL DU TAUX DE REACTION MOYEN EST PROPOSE ET VALIDE POUR LES DIFFERENTS NOMBRES DE LEWIS ETUDIES. ENFIN, LA MESURE DES PROPRIETES DU CHAMP DYNAMIQUE PAR VELOCIMETRIE PAR IMAGE DE PARTICULES A PERMIS DE DETERMINER LES GRANDEURS CARACTERISTIQUES LOCALES DES INTERACTIONS ENTRE LA CHIMIE ET LA TURBULENCE (CISAILLEMENT, ETIREMENT LOCAL,). NOUS AVONS MONTRE QUE LA REPONSE DU FRONT DE FLAMME EN TERME DE COURBURE, A UN CISAILLEMENT EXTERIEUR, EST LINEAIRE, ET QUE LES VALEURS DES COEFFICIENTS DEPENDENT DES PROPRIETES THERMODIFFUSIVES DU COMBUSTIBLE.

Download or read book Etudes d interactions flamme tourbillon written by Paul-Henri Renard and published by . This book was released on 1999 with total page 326 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: La complexité des mécanismes physiques en jeu en combustion turbulente et la difficulté à mesurer des grandeurs physiques dans des configurations réelles ont considérablement ralenti l'avancement des connaissances dans ce domaine. Un moyen de se sortir de ce mauvais pas est d'étudier des configurations modèles simples pour espérer tirer des informations exploitables pour des cas plus complexes. L'étude des interactions flamme/tourbillon relève de cette démarche. Ce travail de thèse s'articule autour de quatre chapitres. Le premier commence par exposer un certain nombre de faits expérimentaux liés aux tourbillons. Puis, on y fait le bilan des connaissances sur les interactions flamme/tourbillon tant dans le cas prémélange que dans le cas non-prémélange. Enfin, une petite synthèse des théories les plus récentes sur les diagrammes de combustion turbulente est présentée. Le deuxième chapitre présente les différents moyens d'analyse à notre disposition. Le dispositif expérimental est d'abord présenté. Puis, une description, assez détaillée, des techniques de mesure est proposée. Enfin, l'interprétation des mesures est faite à la lumière de simulations numériques directes d'interactions flamme/tourbillon bidimensionnelles. Un certain nombre de calculs analytiques sont présentes dans le troisième chapitre. Ils permettent d'avoir accès à des grandeurs physiques importantes pour la compréhension de la dynamique de l'interaction qui ne sont pas accessibles à la mesure. Le dernier chapitre présente les résultats de ce travail. Pour commencer, des mesures expérimentales sont présentées pour le cas prémélange. Elles confirment des résultats antérieurs de simulation et ouvrent de nouveaux horizons sur l'étude des interactions de fronts de flamme. Puis, le cas non-prémélange est traité. Des résultats de simulations sont d'abord analysés, ce qui donne des clés pour la compréhension des résultats expérimentaux. Une comparaison de nos modèles théoriques sur les tourbillons avec l'expérience est ensuite faite. Les différents régimes d'interaction sont alors présentés et regroupés dans un diagramme spectral qui permet l'élaboration d'un diagramme de combustion turbulente. Pour finir, un modèle de combustion turbulente pour la simulation aux grandes échelles est proposé.

Download or read book Caract risation exp rimentale des plissements petite chelle dans une flamme turbulente pr m lang e written by Romain Fragner and published by . This book was released on 2014 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Le présent travail est une étude expérimentale sur l'interaction entre flamme et turbulence. L'effet de la pression sur le plissement de flammes turbulentes prémélangées est caractérisé à l'aide de diagnostics laser et fil chaud. Dans un premier temps, la caractérisation de la turbulence générée par un système multi-échelles a été réalisée. Il a été démontré que ce dispositif amplifie le taux de turbulence de 40% par rapport à un dispositif mono-grille de maille équivalente. De même, les petites échelles de turbulence sont trouvées expérimentalement plus petites et plus énergétiques pour le système multi-grilles. A partir de ces résultats, l'étude des interactions entre flamme prémélangée et turbulence a été effectuée. En utilisant le diagnostic par tomographie laser, le front de flamme de plusieurs prémélanges a été étudié. En modifiant les conditions de mélange, l'effet des paramètres comme le nombre de Lewis, les conditions de turbulence ou les petites échelles ont pu être observés. Le faible impact des instabilités thermodiffusives sur la courbure du front de flamme et sur la dynamique de la flamme a été démontré. En revanche, l'effet des conditions de turbulence a été démontré comme important sur les caractéristiques du front de flamme. De plus, les résultats obtenus ont montré l'impact majeur de l'échelle de Taylor sur le plissement du front de flamme pour les conditions expérimentales de la présente étude.

Download or read book Etude exp rimentale de l interaction combustion turbulence written by Francis Sabathier and published by . This book was released on 1984 with total page 316 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: DANS LES BRULEURS ORIGINAUX ET A L'AIDE DE DIAGNOSTICS NON INTRUSIFS BASES SUR DES TECHNIQUES LASER IL A ETE MIS EN EVIDENCE LES EFFETS HYDRODYNAMIQUES ASSOCIES A LA RETROACTION DU MOUVEMENT DU FRONT DE LA FLAMME SUR L'ECOULEMENT TURBULENT AMONT. CE PHENOMENE SE TRADUIT PAR UNE ATTENUATION SPECTACULAIRE DES BASSES FREQUENCES PRESENTES DANS LE SPECTRE DE LA TURBULENCE DE L'ECOULEMENT EXCITATEUR. AU VOISINAGE DU SEUIL D'INSTABILITE, ON MET EN EVIDENCE L'EMERGENCE D'UN PHENOMENE DE RESONANCE LORSQUE LA TAILLE CARACTERISTIQUE DES TOURBILLONS SE RAPPROCHE DE CELLE DES STRUCTURES CELLULAIRES

Download or read book Contributions la mod lisation de l interaction flamme paroi et des flux pari taux dans les moteurs allumage command written by Christian Angelberger and published by . This book was released on 1997 with total page 206 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Le but de cette thèse est la modélisation de l'interaction flamme-paroi dans les simulations numériques de l'écoulement et de la combustion dans la chambre de combustion des moteurs à allumage commandé à mélange homogène. Dans un premier temps, une étude bibliographique montre entre autre que l'extinction d'une flamme prémélangée par une paroi froide est essentiellement de nature thermique, soulignant l'importance d'une prédiction adéquate des flux pariétaux. L'approche de modélisation présentée comporte deux volets. Dans un premier temps, un modèle existant pour le coincement thermique d'une flamme turbulente prémélangée est reformulé pour être applicable à la combustion anisobare (pression variable en temps) caractéristique des moteurs à piston. Ce premier volet de la modélisation adresse les effets des parois sur la combustion en leur voisinage. Dans un second temps, on propose des modèles de paroi adaptés aux couches limites pariétales fortement anisothermes, générées lors des phases de compression et de combustion dans un moteur à piston. Ce deuxième volet permet d'adresser - de facon indirecte - l'effet de la combustion sur l'écoulement proche-pariétal et les flux pariétaux, à travers l'élévation de la température des gaz qu'elle entraîne. Les modèles proposés sont implantés dans le code de simulation KIVA-II GSM et sont tout d'abord validés à l'aide de cas tests simples. Leur application à deux configurations moteur et la comparaison à des résultats expérimentaux - incluant en particulier des mesures locales de flux de chaleur pariétaux - illustrent l'amélioration de la prédictivite du code qu'ils apportent, comparés aux modèles n'adressant pas les effets de l'interaction flamme-paroi.

Download or read book INFLUENCE DE LA TURBULENCE HOMOGENE ET ISOTROPE SUR LA VAPORISATION ET LA COMBUSTION DE GOUTTES DE COMBUSTIBLES LIQUIDES written by MADJID.. BIROUK and published by . This book was released on 1996 with total page 200 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: LE TRAVAIL PRESENTE DANS CE MEMOIRE PORTE SUR L'IDENTIFICATION ET LA CARACTERISATION DES EFFETS DE LA TURBULENCE SUR LA VAPORISATION ET LA COMBUSTION DE GOUTTES DE COMBUSTIBLES LIQUIDES DANS DES CONDITIONS NORMALES DE PRESSION ET DE TEMPERATURE. L'OBJECTIF GLOBAL DE L'ETUDE EST DE FOURNIR UN MODELE PHYSIQUE GLOBAL POUR RENDRE COMPTE DE CES EFFETS. EN EFFET, DANS LA COMBUSTION DES BROUILLARDS, LA GAZEIFICATION DES GOUTTES, PAR LA VAPORISATION PURE OU LA COMBUSTION DES GOUTTES INDIVIDUELLES OU EN GROUPE, CONTROLE LES TAUX DE FORMATION DU MELANGE REACTIF ET SON DEGRE D'HOMOGENEITE, LA STABILITE DE LA FLAMME, SES CARACTERISTIQUES GEOMETRIQUES ET AUSSI LA NATURE ET LA QUANTITE DES POLLUANTS EMIS. CETTE ETUDE A DONC POUR OBJECTIF DE CLARIFIER LES MECANISMES D'INTERACTION ENTRE LA VAPORISATION ET LA COMBUSTION D'UNE GOUTTE AVEC UN ECOULEMENT TURBULENT. DANS CE BUT, NOUS AVONS ISOLE L'INFLUENCE DE LA TURBULENCE SUR LA GAZEIFICATION DES GOUTTES, EN DEVELOPPANT UN DISPOSITIF EXPERIMENTAL QUI GENERE UNE TURBULENCE HOMOGENE ET ISOTROPE SANS ECOULEMENT MOYEN. PAR AILLEURS, POUR ELIMINER LES EFFETS D'INTERACTION, DES GOUTTES ISOLEES MONOCOMPOSEES OU BICOMPOSEES DE CINQ N-ALCANES ONT ETE ETUDIEES. LA TECHNIQUE DE LA MESURE AUTOMATIQUE DE LA SURFACE PROJETEE DE LA GOUTTE SUSPENDUE A L'AIDE D'UNE CAMERA ET D'UNE CHAINE DE DIGITALISATION ET DE TRAITEMENT D'IMAGES A ETE UTILISEE. LA CARACTERISATION COMPLETE DU CHAMP TURBULENT A ETE REALISEE PAR L'UTILISATION DE L'ANEMOMETRIE LASER DOPPLER EN UN ET DEUX POINTS DE MESURES DE VITESSE. L'HOMOGENEITE ET L'ISOTROPIE DU CHAMP TURBULENT ONT ETE CONFIRMEES ET LES ECHELLES DE TURBULENCE TEMPORELLES ET SPATIALES ONT ETE DETERMINEES. L'ETUDE DE L'INFLUENCE DE LA TURBULENCE SUR LA VAPORISATION DE GOUTTES MONOCOMPOSEES A MONTRE QUE LA LOI CLASSIQUE EN D#2 EST VERIFIEE ET LES TAUX MOYENS DE VAPORISATION, POUR LES CINQ COMBUSTIBLES ETUDIES ICI, AUGMENTENT AVEC L'ENERGIE CINETIQUE TURBULENTE. L'EFFET GLOBAL DE LA TURBULENCE HOMOGENE ET ISOTROPE SUR LE PROCESSUS DE VAPORISATION DES GOUTTES A ETE EXPLIQUE A L'AIDE D'UN MODELE PHENOMENOLOGIQUE. CE DERNIER A PERMIS DE PROPOSER UNE CORRELATION UNIQUE POUR TOUS LES COMBUSTIBLES ETUDIES. POUR LES GOUTTES BICOMPOSEES, LE PROCESSUS DE VAPORISATION EST SEQUENTIEL POUR TOUS LES MELANGES ETUDIES. LA VARIATION DES TAUX MOYENS DE VAPORISATION CORRESPONDANT A LA PREMIERE ET LA DERNIERE SEQUENCE EN FONCTION DU NIVEAU DE LA TURBULENCE VERIFIE EXACTEMENT LA CORRELATION PROPOSEE POUR LES GOUTTES MONOCOMPOSEES. L'ETUDE DE LA COMBUSTION D'UNE GOUTTE ISOLEE DANS CES CONDITIONS DE TURBULENCE A MONTRE QUE LA FLAMME ENVELOPPE LA GOUTTE ET SON EXTINCTION SE PRODUIT A DES VITESSES TURBULENTES DE L'ORDRE DE GRANDEUR DE LA VITESSE DE PROPAGATION DE LA FLAMME LAMINAIRE DES HYDROCARBURES ETUDIES

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 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 CONTRIBUTION A L ETUDE DES FLAMMES PARIETALES TURBULENTES DE DIFFUSION written by BUI VAN.. GA and published by . This book was released on 1989 with total page pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: AFIN D'AMELIORER LA CONNAISSANCE SUR LA COMBUSTION ET LES TRANSFERTS THERMIQUES DANS LE MOTEUR DIESEL, UNE ETUDE GLOBALE DES FLAMMES PARIETALES TURBULENTES DE DIFFUSION A ETE EFFECTUEE. LE SYSTEME D'EQUATIONS FONDAMENTALES QUI DECRIT CETTE FLAMME EST TOUT D'ABORD ETABLI. CERTAINS MODELES DE TURBULENCE FONT APPARAITRE DES SOLUTIONS POUR LES CHAMPS DE VITESSE, D'ENTHALPIE ET DE CONCENTRATIONS DANS LA COUCHE LIMITE. LA DECOMPOSITION DU COEFFICIENT DE TRANSFERT DE CHALEUR EN PARTIE INERTE ET PARTIE REACTIVE EST POSSIBLE EN RESOLVANT L'EQUATION D'ENERGIE AVEC UN TERME DE CHALEUR DE REACTION. UNE METHODE DE CORRELATION POUR MESURER LA VITESSE MOYENNE ET UNE METHODE DE MESURE DU FLUX DE CHALEUR SURFACIQUE PAR ANALYSE DE LA SEULE TEMPERATURE DE PAROI SONT DEVELOPPEES. LES CHAMPS PHYSIQUES DE LA FLAMME PARIETALE SONT DECRITS PAR DES ECHELLES D'EPAISSEUR, VITESSE ET TEMPERATURE MAXIMALES EVOLUANT EN LOIS DE PUISSANCE EN FONCTION DE LA DISTANCE RADIALE. LES LOIS LOGARITHMIQUES ET LA LOI EN PUISSANCE 1/7 DECRIVENT MAL LES PROFILS DE VITESSE ET D'ENTHALPIE DANS LA COUCHE LIMITE DE FLAMME PARIETALE. LA SOLUTION DE DEISSLER, BASEE SUR L'HYPOTHESE DE VON KARMAN, REPRODUIT BIEN LES PROFILS MESURES. QUELQUES CARACTERISTIQUES DE LA TURBULENCE SONT DEDUITES DE L'ANALYSE DES FLUCTUATIONS DE TEMPERATURE. LES INFLUENCES DE DIFFERENTS PARAMETRES SUR LES CHAMPS PHYSIQUES DE LA FLAMME SONT ETUDIEES, EN PARTICULIER LA TEMPERATURE DE PAROI. UNE FORMULATION D'UN NOMBRE DE NUSSELT EST OBTENUE