Download or read book Mod lisation de l interaction entre un spray de gouttelettes d eau et la combustion turbulente written by Avner Fartouk and published by . This book was released on 2013 with total page 190 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Dans le cadre de la sécurité incendie, et de la prévention de départ d'un feu en environnement confiné, un objectif majeur consiste en l'amélioration des procédés d'extinction et plus précisément de la pulvérisation de brouillards d'eau qui est un moyen de lutte largement utilisé. Les simulations numériques doivent prévoir l'efficacité des brouillards en évaluant précisément l'évolution spatiotemporelle des caractéristiques du foyer incendie en présence d'un champ pulvérisé de gouttelettes. Pour déterminer les fractions massiques d'eau sous forme liquide ou vapeur, les concentrations des produits formés ainsi que les niveaux de températures en tout point du local, nous présentons ici le développement d'un modèle apte à décrire un milieu réactif dans lequel la stabilité de la flamme est altérée par la présence de gouttelettes d'eau. Un formalisme diphasique eulérien-eulérien est utilisé pour modéliser le transport des gouttelettes qui interagissent avec le milieu réactif en le refroidissant et en le diluant via l'introduction de vapeur d'eau issue du processus d'évaporation. Le modèle sousjacent est une approche de combustion à multi-fractions de mélange avec un diagramme de reconstitution des espèces mettant en compétition un domaine inflammable et un domaine non inflammable. Les modèles finalement obtenus ont été implantés dans Code_Saturne, un logiciel de mécanique des fluides qui a récemment été adapté à l'étude des incendies. La validation de ces modèles a été effectuée à partir de données expérimentales issues de la littérature, et sur des cas test d'échelle intégrale.

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

Download or read book Simulation num rique directe et mod lisation de la pollution des flammes turbulentes written by Martin Hilka and published by . This book was released on 1999 with total page 260 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Cette thèse a pour objectif d'améliorer les connaissances et les modèles de la combustion turbulente prémélangée et en particulier de la formation des polluants dans les flammes turbulentes. Basée sur une approche de simulation numérique directe, bâtie autour du code NTMIX-CHEMKIN et en tenant compte de cinétiques chimiques complexes, nous avons étudié, d'une part, l'interaction d'une flamme de prémélange plane avec une paire de tourbillons, d'autre part, l'interaction flamme turbulence sur la base d'une turbulence homogène isotrope bidimensionnelle. Les résultats de ces études montrent l'inadéquation de certains schémas cinétiques pour la description de l'interaction flamme-tourbillons et donc, à fortiori, pour l'interaction flamme-turbulence. On trace également l'évolution de grandeurs caractéristiques telles que le taux de dégagement de chaleur et l'émission lumineuse au cours de l'interaction. L'étude de flammes turbulentes montre le rôle du monoxyde de carbone en tant qu'intermédiaire clé entre l'oxydation du combustible méthane et la formation du dioxyde de carbone. On observe également que la formation instantanée du monoxyde d'azote no dans une flamme turbulente suit la même dépendance de la température que celle d'une flamme laminaire et peut donc être modélisée en faisant intervenir la fonction de densité de probabilité de la température de l'écoulement turbulent. Par ailleurs, l'analyse statistique des flammes avec une cinétique chimique complexe montre qu'il n'est pas possible d'obtenir les propriétés représentatives d'une surface de flamme à partir d'un seul iso-contour d'une variable caractéristique. L'exploitation de résultats de simulation numérique directe pour ce type de modèles de combustion nécessite l'introduction de grandeurs globales, définies ici par intégration perpendiculaire au front de flamme.

Download or read book Mod lisation de l interaction cin tique chimique turbulence written by Pierre-Lin Pommier and published by . This book was released on 2008 with total page 218 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L’objectif de cette thèse consiste à étudier l’interaction entre la cinétique chimique et la turbulence, pour une application à la combustion Diesel homogène. Les micro-hétérogénéités du mélange air-carburant doivent être prises en compte dans la modélisation car elles jouent un rôle non négligeable sur les émissions polluantes, le délai d’auto-inflammation, la pression maximale atteinte au cours du cycle.... L’étude de l’influence de ces hétérogénéités, représentées par des vecteurs aléatoires correspondant à la masse des espèces chimiques et à la température, a été réalisée par une méthode particulaire. Le modèle 0D utilisé décrit deux phénomènes physiques : la cinétique chimique et le mélange entre les différentes particules. Le temps de micro-mélange est décrit par un modèle de turbulence k-ε. Les comparaisons avec des essais moteur sont très probantes et l’efficacité de la méthode, d’un point de vue temps de calcul, permet d’envisager une future intégration dans un code de calcul 3D.

Download or read book Dispersion turbulente et d position de gouttes d eau written by Sylvain Aguinaga and published by . This book was released on 2008 with total page 258 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Cette étude porte sur les mécanismes physiques responsables de la dispersion et de la déposition de gouttes d’eau dans un écoulement turbulent. Les applications industrielles sont nombreuses, par exemple, l’interaction des gouttes d’eau avec l’aérodynamique externe et sous capot d’une automobile. L’étude s’articule autour d’une double approche numérique et expérimentale. La principale difficulté pour la modélisation réside dans l’interaction des gouttes avec la turbulence. En proche paroi, cette interaction conditionne fortement la déposition des gouttes. Les lois de paroi utilisées dans des configurations complexes induisent une erreur sur la simulation du flux de gouttes déposé. Un modèle est proposé en ce sens. Il est dérivé sous forme de conditions aux limites dans les deux codes retenus pour cette étude : Fluent (approche Euler/Lagrange) et Neptune_CFD ( approche Euler/Euler). Un nouveau modèle de compréhension est également développé. Ces modèles sont tout d’abord évalués dans une configuration de canal plan 2D. Une base de données expérimentale sur l’écoulement d’extension brusque axisymétrique est constituée. La dispersion des gouttes est mesurée avec des méthodes optiques PIV et PTV. Une nouvelle méthode pour la mesure de la déposition, basée sur la fluorescence d’un colorant sous lumière UV, a été développée. L’analyse physique des résultats expérimentaux et numériques permet de dégager les mécanismes responsables de la dispersion et de la déposition des gouttes dans un écoulement complexe typique de l’aérodynamique automobile. Elle permet également d’évaluer les modèles numériques développés et existants.

Download or read book Mod lisation de la combustion turbulente par le mod le de flamme coh rente coupl une m thode de r duction de cin tique chimique en vu de la pr diction de l mission des polluants written by Weeded Ghedhaifi and published by . This book was released on 2006 with total page 188 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Cette thèse s'inscrit dans le cadre d'une collaboration entre le laboratoire EM2C du CNRS et de l'ECP et l'industriel verrier Saint-Gobain. Nous nous sommes intéressés à la modélisation de la combustion turbulente et des émissions de polluants. Pour cela, nous avons développé un modèle de combustion turbulente basé sur le couplage entre le modèle de flamme cohérente CFM et la chimie détaillée. Le choix du modèle CFM repose sur sa capacité à décrire l'interaction entre le front de flamme et les structures turbulentes de l'écoulement dans lequel il évolue. Nous avons réalisé son couplage avec la chimie détaillée en utilisant des méthodes de tabulation de la cinétique chimique. Nous avons, ensuite, développé un modèle de traitement d'oxydes d'azote et plus particulièrement de NO thermique puisque les modèles existants se basent sur des hypothèses grossières qui ne permettent pas d'estimer les NOx produits de manière précise. Nous avons alors proposé une modélisation de la formation des NOx basée sur la chimie détaillée limitant ainsi les hypothèses requises. Pour tester ces modèles, nous avons réalisé des simulations numériques sur deux configurations 2D de laboratoire et une configuration 3D d'un brûleur de four verrier et ce sur les trois modes de combustion : prémélangée, partiellement prémélangée et non prémélangée. Les résultats obtenus sont très prometteurs et ont montré la capacité du modèle développé à décrire la combustion turbulente en y intégrant la chimie détaillée.De plus, le modèle de NOx a montré un comportement cohérent en fonction des principaux paramètres du problème. Il reste, toutefois, à être validé par des données expérimentales.

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 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 MODELISATRION DE L ALLUMAGE EN MILIEU TURBULENT AVEC CHIMIE COMPLEXE written by Stéphane Vincent (Ingénieur projet).) and published by . This book was released on 1997 with total page 185 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: CE TRAVAIL CONCERNE L'ETUDE PAR SIMULATION NUMERIQUE DE L'INTERACTION QUI EXISTE ENTRE LES PHENOMENES TURBULENTS ET LES PHENOMENES CHIMIQUES AYANT LIEU EN COMBUSTION ET EN PARTICULIER DURANT LES PREMIERS INSTANTS DE CELLE-CI. LE CAS GENERAL EST CELUI DES GAZ PARFAITEMENT PREMELANGES. CETTE ETUDE SE FAIT PAR UNE APPROCHE BASEE SUR LES FONCTIONS DE DENSITE DE PROBABILITE (PDF) COUPLEE A DES CINETIQUES CHIMIQUES COMPLEXES. CETTE ETUDE A ETE EFFECTUEE DANS DEUX SITUATIONS DISTINCTES. DANS UN PREMIER TEMPS L'ETUDE EST EFFECTUEE LORSQUE LA COMBUSTION A LIEU PAR AUTO-INFLAMMATION DANS MELANGE D'HYDROGENE ET D'AIR A PERMIS LA MISE EN EVIDENCE, AVEC UNE METHODE RELATIVEMENT SIMPLE A METTRE EN UVRE, DES RELATIONS FORTES ENTRE LES DIFFERENTES ESPECES CHIMIQUES EN COURS DE COMBUSTION. ENSUITE CETTE ETUDE A ETE EFFECTUEE DANS LE CAS DE L'ALLUMAGE PAR ETINCELLE DE MELANGES HYDROGENE-AIR ET HEPTANE-AIR EN UTILISANT UN MODELE D'ALLUMAGE OU L'ETINCELLE EST REPRESENTEE PAR UN DEPOT D'ENERGIE DE DUREE FINIE ET DANS UN VOLUME FINI. LE COUPLAGE DE CE MODELE D'ALLUMAGE AVEC UNE CINETIQUE CHIMIQUE DETAILLEE A PERMIS LA PREDICTION DE LIMITE D'INFLAMMATION. LE MEMOIRE PRESENTE D'ABORD DES RAPPELS DE LA THEORIE DE LA COMBUSTION TURBULENTE, DIFFERENTS TYPES DE MODELISATION ET, EN PARTICULIER, L'APPROCHE DE LA PDF. PUIS UNE REVUE CRITIQUE DE MODELES D'ALLUMAGE PAR ETINCELLE EST EFFECTUEE ET LE MODELE UTILISE EST PRESENTE. UNE DESCRIPTION DES METHODES DE REDUCTIONS DES SCHEMAS NUMERIQUES EST PROPOSEE AINSI QUE LE CHOIX DES CINETIQUES CHIMIQUES UTILISEES. UNE ETUDE DE L'AUTO-ALLUMAGE TURBULENT DE MELANGE D'HYDROGENE-AIR EST ALORS EFFECTUEE ET DANS LA DERNIERE PARTIE L'ETUDE DE L'ALLUMAGE TURBULENT PAR ETINCELLE EST EFFECTUE.

Download or read book Pr diction num rique des coulements turbulents r actifs written by Bruno Roche and published by . This book was released on 1995 with total page pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: La comprehension et la modelisation des phenomenes physiques intervenant dans la combustion turbulente sont primordiaux pour l'etude et l'optimisation des dispositifs industriels tels que les moteurs a allumage commande ou les bruleurs. La complexite du probleme est liee a l'interaction entre les phenomenes thermo-chimiques, caracterisant un front de flamme, et les echelles du spectre continu de la turbulence. Le probleme peut etre simplifie si l'on discretise le spectre de la turbulence en assimilant chaque echelle turbulente a un tourbillon. Les travaux que nous avons realises dans le cadre de cette etude, s'articulent autour de deux axes: la prediction d'une flamme turbulente premelangee et la simulation de l'interaction entre un front de flamme oblique premelangee et une allee tourbillonnaire de von karman. Le premier point est aborde par une simulation de reference en ecoulement laminaire. Puis la flamme oblique turbulente premelangee est etudiee. Deux premelanges, air-hydrogene et air-methane, permettent de traiter le probleme de l'influence du nombre de lewis sur la structure de ces flammes. Dans une deuxieme partie, on s'interesse a l'interaction entre une flamme oblique laminaire de premelange air-hydrogene et une allee tourbillonnaire de von karman. La prediction de cette configuration met en evidence l'influence des tourbillons sur le plissement et l'extinction du front de flamme. Pour chacune de ces etapes, la comparaison entre les predictions numeriques et des donnees experimentales est realisee. Elle nous permet d'analyser les performances des modelisations et elle apporte des informations complementaires sur les phenomenes etudies.

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 tude num rique et exp rimentale de la turbulence en coulement gaz gouttelettes written by Laurent Zimmer and published by . This book was released on 2001 with total page 151 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'interaction entre une phase continue et des particules discrètes constitue un sujet de recherche important. Le plus grand problème est la prise en compte, l'influence des particules sur la turbulence. Ce travail propose le développement d'un code numérique permettant l'écriture de termes sources pour la phase porteuse, et de résoudre les équations des particules via une approche lagrangienne. Ce modèle est confronte à une série de cas tests, notamment en ce qui concerne les fluctuations turbulentes vues par les particules discrètes. La phase porteuse est résolue par un modèle k-. Pour obtenir des mesures 2d en aval d'un rideau d'eau, une technique de mesure instantanée est développée dans le cas d'écoulements multiphasiques. Elle permet de mesurer simultanément la vitesse et la taille de particules sur des images digitales séparées par un certain délai. Elle se base sur le développement d'algorithmes permettant de détecter automatiquement des particules et d'en déterminer la taille au sein d'une image. Afin de retrouver le déplacement, elle utilise une méthode de prédiction-correction ou la prédiction s'effectue aux moyens d'outils statistiques et la correction en se basant sur des algorithmes d'association. Sa validation est présentée à la fois dans des cas monophasiques et diphasiques. La comparaison du code de calcul à la technique est menée pour l'étude de l'influence d'un vent latéral sur l'hydrodynamique des pulvérisateurs. La validation du code de calcul en amont est effectuée via des mesures de LDV. En aval, la confrontation entre les résultats numériques et expérimentaux obtenus par PTVS montre une bonne concordance. Il est montré que le rapport de quantité de mouvement entre l'air et les buses régit l'hydrodynamique. Les niveaux de turbulence atteints au niveau du rideau d'eau sont bien prédits par le code. Il est intéressant de garder un rapport de flux de quantité de mouvement supérieur pour le rideau d'eau afin d'avoir le meilleur mélange possible.

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

Download or read book Mod lisation de l interaction entre un coulement turbulent et une paroi ablatable written by Anthony Velghe and published by . This book was released on 2007 with total page 182 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Lorsqu'une sonde rentre dans l'atmosphère à une vitesse hypersonique, le bouclier thermique reçoit plusieurs centaines de MW/m2. Ce flux est absorbé par la paroi grâce à des réactions physico-chimiques. Cette perte de matière entraîne une récession du matériau et nous pouvons remarquer la formation d'une rugosité en régime turbulent. Dans ce contexte, cette étude a pour objectif de caractériser à la plus petite échelle de la turbulence (échelle de Kolmogorov), l'interaction entre un écoulement turbulent et une paroi ablatable afin de comprendre la formation des rugosités. Une première étude a permis de modéliser l'état de surface d'un matériau carbone soumis au phénomène de réaction-diffusion et de proposer des états de surface analogue aux expériences. Puis, le développement d'un code de simulation numérique directe intégrant une transformation conforme exacte, permet de suivre l'évolution structurelle du matériau ablaté couplé à un champ de vitesse turbulent.

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.

Download or read book Mod lisation de la combustion diphasique en vue de la simulation d un injecteur cryotechnique written by Bertrand Barbeau and published by . This book was released on 1999 with total page 223 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Une étude paramétrique de l'interaction monodimensionnelle entre une flamme et un brouillard de gouttelettes en suspension dans un prémélange gazeux a d'abord permis de dégager des paramètres fondamentaux pour ce type d'interaction. Les conclusions générales de cette étude sont applicables à tout type de prémélange diphasique. Dans un second temps, un modèle de combustion diphasique adapte à la combustion cryotechnique a été proposé sur la base de résultats de simulations numériques. Ce nouveau modèle permet de rendre compte de l'interaction entre une flamme de diffusion hydrogène/oxygène et un brouillard de gouttes d'oxygène liquide. La troisième et dernière partie du travail est consacrée à la simulation d'un injecteur cryotechnique. Il a été démontré que la nature du brouillard a une grande influence sur la zone de réaction. La comparaison des résultats issus de la simulation numérique et du banc expérimental montre que la prédictivé du code de calcul et des modèles utilisés est bonne même si il est démontré que certains phénomènes physiques sont mal pris en compte. Quelques voies d'investigation en vue de l'amélioration des simulations sont proposées en perspective.

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.