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 Mod lisation de l coulement diphasique dans les injecteurs Diesel written by Nicolas Dumont and published by . This book was released on 2004 with total page 169 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Dans les moteurs diesel à injection directe, la qualité de la combustion dépend fortement de la pulvérisation du carburant dans la chambre de combustion. Cette pulvérisation est due à l'aérodynamisme dans la chambre, mais elle est également influencée par les caractéristiques de l'écoulement du carburant à la sortie de l'injecteur. Comme les phénomènes en jeu sont excessivement rapides (de l'ordre de la micro-seconde) et qu'ils interviennent dans les géométries très petites (de l'ordre du micro-mètre), les études expérimentales sont difficiles à réaliser. On se propose donc de développer un code de simulation qui a deux buts : accéder à une meilleure compréhension de l'écoulement dans l'injecteur (pour optimiser les géométries de l'injecteur), et prédire les conditions de sortie de l'écoulement pour fournir des conditions aux limites aux codes de simulation de combustion dans la chambre. Nous commençons par décrire les phénomènes intervenant dans l'injecteur et la façon dont ils influencent l'atomisation dans la chambre. Nous faisons ensuite une revue des modèles permettant de simuler les écoulements diphasiques, en montrant les domaines de validité de chacun d'eux. Nous expliquons le modèle que nous avons choisi basé sur l'hypothèse d'un écoulement homogène à l'échelle de la maille, et son implémentation dans KIVA-MB. Une attention particulère est portée sur les conditions aux limites en sortie de l'injecteur, pour lesquelles nous utilisons des conditions non réflectives. Des résultats de simulation sont décrits et validés pour un injecteur mono-trou et un injecteur multi-trous, montrant les possibilités du code à accéder à une meilleure compréhension de la topologie de l'écoulement dans l'injecteur au cours d'une injection complète.

Download or read book Mod lisation de la combustion turbulente diphasique par une approche eul rienne lagrangienne avec prise en compte des ph nom nes transitoires written by Laurent Gomet and published by . This book was released on 2013 with total page 266 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'allumage d'ergols injectés dans une chambre de combustion, la propagation du noyau de flamme puis sa stabilisation sont autant de paramètres déterminants pour la conception d'un moteur fusée. Pour ce type d'application, il est nécessaire - du point de vue de la modélisation - de tenir compte du couplage existant entre les effets de compressibilité, les processus de mélange turbulent ainsi que de cinétique chimique, dans un environnement diphasique puisque les ergols sont injectés à l'état liquide. Un modèle Lagrangien a été implanté dans le code de calcul compressible N3S-Natur afin de disposer d'un outil numérique capable de simuler le transitoire d'allumage d'un moteur fusée. La physique représentative de chacun des processus physiques impliqués pendant la phase d'allumage a été incorporée puis validée sur des configurations académiques. Ce travail a permis de mettre en évidence l'importance de la description du mélange à petites échelles pour capturer correctement le développement de la flamme. Il a aussi mis en exergue la nécessité de prendre en compte le transitoire thermique des gouttes d'oxygène liquide afin de reproduire fidèlement sa stabilisation. Enfin, il a nécessité l'extension de la notion de fraction de mélange à des cas pratiques présentant plus de deux entrées afin d'être en mesure de simuler la propagation de l'allumage sur la plaque d'injection. Cette approche basée sur l'introduction d'un injecteur fictif est non seulement utile pour la simulation de l'allumage des moteurs-fusées mais peut aussi être employée dans tout autre système impliquant le mélange entre des courants de réactifs issus de deux entrées ou plus.

Download or read book Simulation num rique directe de la combustion turbulente diphasique application l tude de la propagation et de la structure des flammes written by Karine Cannevière and published by . This book was released on 2003 with total page 207 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Ce travail est consacré à l'étude de la propagation et de la structure des flammes dans le cas d'écoulements turbulents diphasiques. Pour cela, un code de DNS est utilisé. Les équations et le modèle chimique employés sont présentés. Ensuite, une étude des flammes sprays laminaires est réalisée et une étude analytique sur la dynamique d'évaporation des gouttes est proposée. L'influence sur le mode de combustion du rapport entre les temps de préchauffage de la goutte et d'évaporation est mise en évidence. La simulation de la propagation d'une flamme au sein d'un nuage de gouttes est réalisée et un comportement de flamme pulsée est abordée. L'étude des flammes sprays turbulentes fait l'objet de la dernière étude. Des DNS de l'injection de sprays monodisperses sont effectuées en variant les paramètres d'injection. La base de données obtenue a permis de décrire les régimes de flamme locaux et globaux apparaissant dans la combustion de sprays. Enfin, un diagramme de combustion est développé.

Download or read book D veloppement et validation d un mod le eul rien en vue de la simulation des jets de carburants dans les moteurs combustion interne written by Benjamin Truchot and published by . This book was released on 2005 with total page 176 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Cette thèse a pour but de développer et d'intégrer un modèle diphasique eulérien dans un code moteur. La physique des écoulements en sortie d'injecteur impose d'utiliser un modèle à deux fluides et deux pressions. Cela impose d'utiliser une loi d'état décrivant les propriétés thermodynamiques de la phase liquide. De nombreux test de validation ont été réalisés tout au long de ce travail afin d'assurer l'implantation correcte du modèle. Enfin des calculs en configuration moteur, utilisant des vitesses d'injection réalistes ont été réalisés.

Download or read book Mise en vidence exp rimentale et mod lisation des r gimes de combustion diphasique pr sents dans les foyers a ronautiques written by Maxime Vicentini and published by . This book was released on 2016 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: De nos jours, la combustion d'hydrocarbures est largement répandue dans de nombreuses applications, notamment la propulsion aéronautique. Toutefois, les turbomachines produisent des niveaux d'émissions d'espèces polluantes qui ne sont plus acceptés. C'est pourquoi, la compréhension des phénomènes physiques mis en jeu dans les chambres de combustion est essentielle pour aider au développement de moteurs plus propres. Dans de tels foyers, le carburant est injecté sous la forme d'un brouillard de gouttes, ce qui génère de fortes interactions avec l'écoulement d'air turbulent et la flamme. L'objectif de cette thèse est de contribuer au développement de modèles en combustion diphasique en vue d'améliorer la capacité prédictive des outils de simulation numérique. Pour cela, un nouveau moyen d'essais dédié à l'étude des flammes diphasiques turbulentes a été conçu et une base de données expérimentales a été constituée (conditions inertes et réactives). Des visualisations simultanées de la diffusion de Mie des gouttes et du taux de dégagement de chaleur ont permis de mettre en évidence une structure de flamme complexe ainsi que l'existence de différents régimes de combustion. Un autre point important de ce travail a été d'analyser statistiquement la distribution spatiale de gouttes en conditions réactives à l'aide d'une méthode de mesure originale. Cette analyse a permis de quantifier les distances inter-gouttes (plus proches voisines) en différents points de l'écoulement et d'estimer les erreurs liées au traitement des données via une approche numérique. En outre, il apparaît que la distribution spatiale des gouttes s'apparente à une loi aléatoire uniforme alors que les modèles de combustion de gouttes s'appuient souvent sur une loi régulière.

Download or read book Simulation a petite chelle par une m thode VOF d coulements diphasiques r actifs written by Xavier Calimez and published by . This book was released on 1998 with total page 292 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Dans de nombreux dispositifs de combustion, comme les moteurs fusée cryotechniques ou les moteurs diesel, un des réactifs est injecté sous forme liquide. La combustion, qualifiée alors de « diphasique », ne peut se produire qu'après pulvérisation du liquide et évaporation des gouttes ainsi formées. L'objectif de ce travail est de contribuer à l'effort de compréhension et de modélisation des phénomènes physiques intervenant dans la combustion diphasique en développant et en faisant les premières exploitations d'un code de calcul de simulation a petite échelle d'un ensemble de quelques gouttes dans une géométrie bidimensionnelle plane. La déformation des gouttes, initialement de vitesse et de forme quelconques, est résolue en tenant compte des effets de tension superficielle ( étant supposé constant), de l'évaporation (évaluée en calculant le flux de chaleur de la phase gazeuse vers la phase liquide supposée isotherme) et les effets de viscosité. Le suivi de la phase liquide est réalisé à l'aide d'une méthode VOF avec une reconstruction linéaire par morceaux des interfaces. Les équations de Navier-Stokes, ainsi que les équations de bilan pour l'énergie et les espèces chimiques sont résolues par différences finies en évaluant les flux convectifs par une méthode FCT pour conserver des gradients raides de la température et des fractions massiques des espèces chimiques à la traversée de l'interface. La combustion est modélisée par une réaction chimique irréversible à une étape et une loi d’Arrhenius pour ne pas trop pénaliser des temps de calcul déjà longs. Ce code de calcul est ensuite exploité pour étudier l'évaporation pure, puis la combustion d'un brouillard de gouttes d'oxygène liquide dans de l'hydrogène gazeux chaud. L'influence de la géométrie du brouillard et de la différence de vitesse entre les deux phases sur le temps de vaporisation des gouttes ainsi que sur le mélange des réactifs est mise en évidence. Pour faciliter l'exploitation des résultats, on introduit, par analogie avec l'étude des couches de mélange et des flammes de diffusion turbulente, la notion de fraction de mélange, qui est ainsi généralisée aux écoulements diphasiques réactifs. On établit analytiquement des équations d'évolution temporelle de la moyenne et de la variance de cette fraction de mélange dans la partie gazeuse du domaine de calcul. Les rôles respectifs de l'évaporation et de la diffusion moléculaire sur l'apparition et la destruction des hétérogénéités de concentration des réactifs peuvent ainsi être analysés et quantifiés.

Download or read book Combustion and Flames written by Roland Borghi and published by Editions Technips. This book was released on 1998 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Professionals working in the field of combustion may well find many points of interest, highlighted by the book's logical and global approach to phenomena, which considers mechanical, thermal and chemical aspects simultaneously. The book prioritises an understanding of the physical and chemical aspects of the phenomena, and lays particular emphasis on experimental analyses and modern numerical simulations, and on the way in which these phenomena are translated into equations.Contents: Introduction: Discovering combustion and flames. 1. Combustion thermodynamics. 2. Chemical kinetics applied to combustion. 3. Mass and energy transport by convection and diffusion. 4. Self-ignitions in closed systems. 5. Laminar flames and deflagrations. 6. Turbulent flames and deflagrations. 7. Detonation and supersonic combustion. 8. Flame ignition. 9. Combustion of liquids and sprays. 10. Pollutant emissions in combustion reactions. Index.