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 Mod lisation de la combustion turbulente non pr m lang e avec prise en compte d une cin tique chimique detaill e written by Stéphan Zurbach and published by . This book was released on 1998 with total page 268 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Une contribution à la modélisation de la combustion turbulente non-prémélangée avec prise en compte d'une cinétique chimique détaillée est présentée. Dans un premier temps, deux méthodes de réduction de la cinétique chimique sont présentées : une méthode empirique basée sur des hypothèses d'équilibre partiel et une méthode de réduction automatique appelée « Intrinsic Low-Dimensional Manifold » (ILDM). Cette dernière permet de réduire des schémas cinétiques complets localement dans l'espace des compositions en optimisant les hypothèses effectuées. Le schéma simplifié est alors décrit par un nombre réduit de variables d'avancement. Dans un deuxième temps, la densité de probabilité jointe de la composition (pdf) est déterminée. Deux approches sont alors décrites : l'approche pdf présumée et la résolution de l'équation de transport de la pdf jointe. Une pdf jointe présumée multiscalaire en bêta est présentée. L'évolution qualitative de la pdf de la composition est retrouvée mais l'extension de cette approche à un nombre plus important de scalaires est nécessaire. Un code de Monte-Carlo eulérien, résolvant l'équation de transport de la pdf de la composition est ensuite mis en œuvre et validé par le calcul de deux flammes jets de diffusion turbulentes. Bien que le nombre de variables du schéma simplifie par la méthode « ILDM » soit insuffisant pour fournir une bonne description des processus chimiques se produisant loin de la stœchiométrie et pour de forts étirements du front de flamme, l'extinction partielle de la première flamme est prédite qualitativement. Concernant la deuxième flamme, on montre la capacité de la méthode à prédire les variations de la pdf de la température et le suréquilibre radicalaire, dont la prédiction est nécessaire au calcul de polluants.

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

Download or read book MODELISATION DE LA COMBUSTION TURBULENTE NON PREMELANGEE AVEC PRISE EN COMPTE D UNE CINETIQUE CHIMIQUE COMPLEXE written by MARCEL.. OBOUNOU and published by . This book was released on 1994 with total page 198 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: APRES UNE ETUDE BIBLIOGRAPHIQUE DES PRINCIPAUX MECANISMES CINETIQUES GLOBAUX DE LA COMBUSTION DU METHANE, UNE DESCRIPTION DES MODELES DE COMBUSTION TURBULENTE POUR LES FLAMMES DE DIFFUSION EST FAITE. UNE AMELIORATION DU MODELE LAGRANGIEN DE COMBUSTION TURBULENTE M.I.L. EST PROPOSEE A TRAVERS UN CALCUL DE DELAIS D'IGNITION. CE CALCUL UTILISE UN MECANISME GLOBAL DE SIX REACTIONS A DIX ESPECES. UNE BIBLIOTHEQUE DE DELAIS D'IGNITION EST DONC ETABLIE POUR ETRE UTILISEE DANS LE CODE DE CALCUL CORA. CE CODE UTILISE UNE METHODE NUMERIQUE DE TYPE DIFFERENCES-FINIES. PAR AILLEURS, UN MODELE K- STANDARD PERMET DE CALCULER LES EVOLUTIONS DES VARIABLES DYNAMIQUES. LA VALIDATION DU MODELE M.I.L. AVEC LA PRISE EN COMPTE D'UNE BIBLIOTHEQUE DE DELAIS D'IGNITION, A ETE FAITE SUR UNE EXPERIENCE DE FLAMMES DE DIFFUSION TURBULENTE, QUI PRESENTENT DES ZONES D'EXTINCTION PARTIELLES ET DES ZONES DE REALLUMAGE. UN BON ACCORD EST OBSERVE ENTRE LES CALCULS ET LES MESURES DES VITESSES LONGITUDINALES ET DE L'ENERGIE CINETIQUE DE TURBULENCE. LE MODELE K- REPRODUIT RELATIVEMENT BIEN LE CHAMP TURBULENT. LES ZONES D'EXTINCTIONS PARTIELLES ET DE REALLUMAGES SONT RETROUVEES PAR LES CALCULS. TOUS CES RESULTATS DE CALCULS TENDENT A MONTRER QUE LE MODELE M.I.L., DOTE D'UNE BIBLIOTHEQUE DE DELAIS D'IGNITION EST CAPABLE DE SIMULER DE MANIERE SATISFAISANTE, LE COUPLAGE ENTRE LA TURBULENTE ET LA CHIMIE DANS LES FLAMMES TURBULENTES NON PREMELANGEES

Download or read book Mod lisation de la combustion turbulente via une tabulation de la cin tique chimique d taill e coupl e des fonctions densit s de probabilit Application aux foyers a ronautiques written by Matthieu Rullaud and published by . This book was released on 2004 with total page 217 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Une modélisation de la combustion turbulente est proposée avec une chimie détaillée et des PDFs, afin de quantifier les concentrations des espèces chimiques (dont le CO). Le modèle PCM-FTC, Presumed Conditional Moment - Flame Tabulated Chemistry, est basé sur des méthodes de tabulation de flammes laminaires prémélangées et de diffusion pour prédire les phénomènes de prémélange partiel présents dans les foyers aéronautiques. La méthode de tabulation est basée sur une analyse de la structure chimique des flammes laminaires prémélangées et de diffusion. Les hypothèses formulées dans cette modélisation sont testées et validées. Le modèle est alors implanté dans un logiciel de simulation des écoulements turbulents. Trois configurations sont retenues pour quantifier le pouvoir prédicteur de ce type d'approche : les flammes jets turbulents de Sandia (D et F) et les flammes suspendues de méthane/air de Stanford. Les comparaisons numériques et expérimentales ont permis de valider le méthode.

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

Download or read book Etude des r gimes de combustion initi s par auto inflammation et des interactions de la turbulence avec la cin tique r actionnelle chimique written by Stoyan Pounkin and published by . This book was released on 2012 with total page 360 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: La combustion par auto-inflammation homogène est un mode de combustion alternatif qui permet d’envisager une réduction des émissions polluantes à la source grâce à une combustion théoriquement homogène (pas d’émission de suies), pauvre (limitation des émissions de CO2) et « froide » (peu d’émission de NOx). Cette combustion est contrôlée principalement par les mécanismes de cinétique chimique et par les hétérogénéités qui existent dans la chambre de combustion. Une machine à compression rapide (MCR) a été utilisée pour étudier ce mode de combustion alternatif. Une partie des travaux a consisté à la fiabilisation (reproductibilité) et la caractérisation (aérodynamique interne, paramètres de réglages) de la MCR. Une étude numérique à l’aide d’un modèle zéro-dimensionnel multi-zones de la MCR a permis d’étudier l’impact des hétérogénéités sur le déroulement de la combustion et de valider numériquement la MCR. L’étude expérimentale de la combustion a d’abord porté sur les paramètres influençant l’auto-inflammation (température, richesse, charge) puis sur l’initiation et le développement de la combustion, investigués par cinématographie rapide. L’influence de la turbulence sur le développement de la combustion a également été étudiée. Deux modes de propagation ont ainsi pu être distingués en fonction des conditions expérimentales. Finalement une méthodologie a été présentée, permettant la prédiction des différents régimes de combustion à travers la construction de diagrammes de combustion turbulente couplant les propriétés chimiques du carburant utilisé avec les propriétés turbulentes de l’écoulement dans la MCR

Download or read book Tabulation de la Cin tique Chimique Pour la Mod lisation Et la Simulation de la Combustion Turbulente written by Ronan Vicquelin (chercheur en physique énergétique).) and published by . This book was released on 2010 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: The thesis subject is located in the domain of numerical simulation of turbulent combustion through tabulated chemistry methods. These methods allow to include detailed chemistry effects at low cost in numerical simulation by approximating the fine scales structure of turbulent flames. Prediction of temperature and chemical species including pollutants becomes then possible. Tabulated chemistry models were first dedicated to low Mach-number RANS approaches for "conventional" combustion applications. However, the current uprising of new combustion configurations and of more precise numerical modeling than RANS approach requires to widen these range of applications. For that purpose, this thesis led to the development of new tabulated chemistry models. Flameless combustion is one of these new combustion technology that requires dedicated models. Indeed, complex flame structures are encountered in this combustion mode. That is why a tabulated chemistry model called UTaC (Unsteady flamelets Tabulated Chemistry) is derived to simulate high temperature diluted combustion which characterizes flameless combustion. The model lies on the tabulation of laminar unsteady non-premixed flamelets that auto-ignite. Heat losses and variation of dilution with burnt gases are neglected in the topic of this thesis for brevity and simplification of the model validation. The investigated configuration is a fuel jet diluted in a vitiated coflow. The hot coflow promotes auto-ignition in the lifted flame stabilization mechanism. Several RANS computations are performed by changing the fuel composition. Finally, a Large Eddy Simulation (LES) is also realized using a methane/air mixture as the impinging fuel stream. Several numerical codes for LES use a fully compressible formulation of Navier-Stokes equations. However, tabulated chemistry techniques do not take into account acoustic perturbations. A model called TTC (Tabulated Thermo-chemistry for Compressible flows) formalism is therefore developed in order to include tabulated chemistry in compressible CFD codes. TTC formalism consists in reformulating both temperature computation inside the numerical code and the characteristic boundary treatment. Finally, application of tabulated chemistry model to LES is usually done by a straightforward derivation from its RANS version without taking into account LES requirements. Indeed, ß-probability density functions which accounts for turbulence-chemistry interaction in RANS are used in LES although this technique does not conserve the source terms integral in premixed flames. A new model, F-TACLES (Filtered Tabulated Chemistry for Large Eddy Simulation), is then derived specifically for LES of perfectly premixed combustion. This model is based on filtering of 1D laminar premixed flamelets.

Download or read book Mod lisation de la combustion turbulente pour l am lioration de la pr diction des polluants dans un br leur industriel written by Benoît Fiorina and published by . This book was released on 2004 with total page 174 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Face aux contraintes économiques et environnementales, les concepteurs d'équipements thermiques industriels cherchent à maîtriser les systèmes de combustions. La simulation numérique est devenue un outil de développement aujourd'hui très répandu dans le secteur industriel. Pour prédire avec précision la forme de la flamme, le champ de température ou encore la formation des polluants, il est nécessaire de tenir compte des interactions entre la mécanique des fluides, la chimie et les transferts thermiques. Le développement d'un nouveau modèle de combustion turbulente fait l'objet de ce manuscrit. Une méthode de tabulation de la cinétique chimique, appelée FPI est introduite. Cette approche suppose que la structure chimique d'une flamme peut être reproduite à l'aide de flammes laminaires 1-D prémélangées adiabatiques. A l'aide de résultats obtenus sur des flammes 1-D à contre-courant, il est observé que ce modèle est adapté aux flammes prémélangées et à certaines flammes partiellement prémélangées. Il est notamment utilisé avec succès pour simuler des flammes partiellement prémélangées 2-D laminaires soumises à des pertes thermiques. La méthode FPI est introduite dans un modèle de combustion turbulente via des fonctions de densité de probabilité présumées. Une nouvelle loi de fermeture du taux de dissipation scalaire de l'avancement de la réaction, basée à la fois sur l'échelle de temps de la turbulence et sur la densité de surface de flamme, est proposée. Le modèle de combustion turbulente est appliqué successivement à deux configurations prémélangée et partiellement prémélangée, préalablement étudiées de manière approfondie en laboratoire puis à une chaudière industrielle.