Download or read book Contribution la validation exp rimentale de deux mod les de combustion turbulente written by Karim Mokaddem and published by . This book was released on 1997 with total page 195 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Dans cette étude notre intérêt s'est d'abord porté sur l'obtention du champ de concentration de méthane dans une flamme turbulente non prémélangée. L'obtention de ce champ scalaire est utile à la validation des codes de calcul et permet la visualisation des zones correspondant a la disparition du fuel. L'imagerie de diffusion de mie a été utilisée avec succès pour obtenir le champ de concentration de méthane. La particule de téflon s'est avérée être dans le cadre de notre écoulement un traceur fiable du méthane. Cette étude a permis de mettre en évidence le rôle de la zone de recirculation dans le processus de mélange du méthane et de l'air, de localiser la zone d'extinction et de réallumage. Il restait alors à mettre en évidence de manière qualitative, le mécanisme de stabilisation de cette flamme. L'intérêt de la visualisation d'écoulement par l'émission spontanée des radicaux c 2 a été démontré dans cette étude. L'imagerie rapide en émission spontanée C 2 a permis de mettre en évidence la présence de tourbillons de gaz en combustion éjectés de manière quasi régulière du haut de la zone de recirculation et stabilisant ainsi la partie supérieure de l'écoulement et le rôle prédominant des structures de grande échelle dans ce type d'écoulement. Un algorithme base sur l'inter corrélation d'images a été utilisé et a fourni des données de vitesse de déplacement de l'enveloppe de ces tourbillons. Une expérience de fluorescence induite des radicaux OH a été mise en œuvre afin de caractériser les zones de réaction dans l'écoulement. Les résultats ont montré l'existence d'une zone de réaction spatialement bien résolue à la périphérie de la zone de recirculation correspondant la combustion de produits issus de la décomposition du méthane et brûlant en contact du jet coannulaire d'air en produisant une quantité importante de radicaux OH. La nécessité de caractériser de manière instantanée les zones de réactions dans l'écoulement nous a donc amené à effectuer de l'imagerie simultanée de fluorescence OH et de diffusion de mie sur des particules de téflon.

Download or read book Contribution la mod lisation de la combustion turbulente des milieux deux phases written by François-Xavier Demoulin and published by . This book was released on 1999 with total page 186 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: LE SUJET DE CETTE THESE EST LA MODELISATION DE LA COMBUSTION TURBULENTE EN MILIEU DIPHASIQUE TELLE QU'ELLE A LIEU PAR EXEMPLE DANS LES MOTEURS DIESEL. CERTAINES EXPERIENCES NOTAMMENT CELLES PRESENTEES DANS CETTE THESE SUGGERENT QUE QUAND LE COMBUSTIBLE NECESSAIRE A LA COMBUSTION EST SOUS FORME D'UN NUAGE DE GOUTTES, LES FLUCTUATIONS EN PARTICULIER DE RICHESSE DANS LE MILIEU GAZEUX SONT PLUS FORTES. CELA DOIT ETRE PRIS EN COMPTE DANS LA MODELISATION ET POURRAIT ETRE DU A LA PRESENCE DES GOUTTES. CELLES-CI EN S'EVAPORANT, JOUENT LE ROLE DE SOURCES DE COMBUSTIBLE PONCTUELLES, ALEATOIREMENT REPARTIES DANS L'ESPACE, CE QUI CREE PLUS DE FLUCTUATIONS A L'ECHELLE DE L'ESPACE INTERGOUTTE. CES FLUCTUATIONS SUPPLEMENTAIRES SONT PRISES EN COMPTE ICI PAR UN GROUPE DE TERMES LIE A L'EVAPORATION, DANS L'EQUATION DE LA VARIANCE DE LA VARIABLE DE MELANGE, QUI SONT FERMES EN CONSIDERANT LES EQUATIONS LOCALES D'UN MILIEU DIPHASIQUE. L'IMPORTANCE D'UNE NOUVELLE VARIABLE DECRIVANT L'ETAT DU MELANGE A LA SURFACE DES GOUTTES AU MOMENT DE L'EVAPORATION D'UNE PARTICULE FLUIDE A ETE MONTREE. UNE EQUATION FERMEE A ETE ECRITE POUR CETTE VARIABLE. CES DEUX NOUVELLES CARACTERISTIQUES PERMETTENT DE MIEUX DECRIRE L'ETAT DU MELANGE. POUR REPRESENTER LA COMBUSTION NOUS AVONS D'ABORD UTILISE UN MODELE QUI SUPPOSE QUE LA CHIMIE EST INFINIMENT RAPIDE. L'ETAT DU MILIEU THERMOCHIMIQUE EST ALORS COMPLETEMENT DEPENDANT DE L'EVAPORATION ET DU MELANGE SANS INFLUENCE DE LA CINETIQUE CHIMIQUE. LE MODELE MIL DE GONZALEZ ET BORGHI EST ENSUITE UTILISE POUR PRENDRE EN COMPTE CERTAINS EFFETS CHIMIQUES. IL SUPPOSE QUE LA CHIMIE EST INFINIMENT BRUSQUE, C'EST-A-DIRE A TEMPERATURE D'ACTIVATION TRES ELEVEE. CES DEUX MODELES ONT ETE TESTES POUR DEUX CONFIGURATIONS EXPERIMENTALES, UNE FLAMME DE TYPE JET ET UNE BOMBE SIMULANT LA COMBUSTION DANS LES MOTEURS DIESEL. LES TAUX DE FLUCTUATION TROUVES LORS DE CES SIMULATIONS SONT ASSEZ ELEVES ET METTENT EN AVANT LA NECESSITE DE BIEN ESTIMER LA DISSIPATION DES FLUCTUATIONS SCALAIRES. LES RESULTATS TROUVES EN UTILISANT CES MODELES SONT COMPARABLES A CEUX MESURES, NOTAMMENT DANS LE CAS DE LA BOMBE DE TYPE DIESEL, LE MODELE MIL PERMET DE RETROUVER UN TEMPS D'AUTO-ALLUMAGE ET UNE LONGUEUR DE LA FLAMME REALISTE.

Download or read book Contribution la mod lisation de la combustion turbulente des milieux deux phases written by François-Xavier Demoulin (chercheur en physique, énergétique).) and published by . This book was released on 2006 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Le sujet de cette thèse est la modélisation de la combustion turbulente en milieu diphasique telle qu'elle a lieu par exemple dans les moteurs Diesel. Certaines expériences notamment celles présentées dans cette thèse suggèrent que quand le combustible nécessaire à la combustion est sous forme d'un nuage de gouttes, les fluctuations en particulier de richesse dans le milieu gazeux sont plus fortes. Cela doit être pris en compte dans la modélisation et pourrait être dû à la présence des gouttes. Celles-ci en s'évaporant, jouent le rôle de sources de combustible ponctuelles, aléatoirement réparties dans l'espace, ce qui crée plus de fluctuations à l'échelle de l'espace intergoutte. Ces fluctuations supplémentaires sont prises en compte ici par un groupe de termes lié à l'évaporation, dans l'équation de la variance de la variable de mélange, qui sont fermés en considérant les équations locales d'un milieu diphasique. L'importance d'une nouvelle variable décrivant l'état du mélange à la surface des gouttes au moment de l'évaporation d'une particule fluide a été montrée. Une équation fermée a été écrite pour cette variable. Ces deux nouvelles caractéristiques permettent de mieux décrire l'état du mélange. Pour représenter la combustion nous avons d'abord utilisé un modèle qui suppose que la chimie est infiniment rapide. L'état du milieu thermochimique est alors complètement dépendant de l'évaporation et du mélange sans influence de la cinétique chimique. Le modèle MIL de Gonzalez et Borghi est ensuite utilisé pour prendre en compte certains effets chimiques. Il suppose que la chimie est infiniment brusque, c'est-à-dire à température d'activation très élevée. Ces deux modèles ont été testés pour deux configurations expérimentales, une flamme de type jet et une bombe simulant la combustion dans les moteurs Diesel. Les taux de fluctuation trouvés lors de ces simulations sont assez élevés et mettent en avant la nécessité de bien estimer la dissipation des fluctuations scalaires. Les résultats trouvées en utilisant ces modèles sont comparables à ceux mesurés, notamment dans le cas de la bombe de type Diesel, le modèle MIL permet de retrouver un temps d'auto-allumage et une longueur de la flamme réaliste.

Download or read book Turbulent Combustion Modeling written by Tarek Echekki and published by Springer Science & Business Media. This book was released on 2010-12-25 with total page 496 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Turbulent combustion sits at the interface of two important nonlinear, multiscale phenomena: chemistry and turbulence. Its study is extremely timely in view of the need to develop new combustion technologies in order to address challenges associated with climate change, energy source uncertainty, and air pollution. Despite the fact that modeling of turbulent combustion is a subject that has been researched for a number of years, its complexity implies that key issues are still eluding, and a theoretical description that is accurate enough to make turbulent combustion models rigorous and quantitative for industrial use is still lacking. In this book, prominent experts review most of the available approaches in modeling turbulent combustion, with particular focus on the exploding increase in computational resources that has allowed the simulation of increasingly detailed phenomena. The relevant algorithms are presented, the theoretical methods are explained, and various application examples are given. The book is intended for a relatively broad audience, including seasoned researchers and graduate students in engineering, applied mathematics and computational science, engine designers and computational fluid dynamics (CFD) practitioners, scientists at funding agencies, and anyone wishing to understand the state-of-the-art and the future directions of this scientifically challenging and practically important field.

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

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.

Download or read book CONTRIBUTION A LA MODELISATION DE LA COMBUSTION TURBULENTE DANS LE CAS D UNE STABILISATION PAR ACCROCHE FLAMMES written by PASCALE.. GILBANK and published by . This book was released on 1989 with total page pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: DANS DES CONFIGURATIONS INDUSTRIELLES, COMME PAR EXEMPLE LES FOYERS DE RECHAUFFE DES MOTEURS D'AVIONS, DIFFERENTS REGIMES DE COMBUSTION TURBULENTE PEUVENT COEXISTER EN DIFFERENTS ENDROITS DU FOYER ET EN DIFFERENTS INSTANTS. DANS CES ECOULEMENTS, LES CINETIQUES CHIMIQUES SONT COMPLEXES ET IL PEUT ETRE IMPORTANT DE PREDIRE L'EVOLUTION DES ESPECES MISES EN JEU; AUSSI BIEN DES ESPECES INTERMEDIAIRES QUI CONDITIONNENT LA VITESSE DE REACTION GLOBALE, QUE LA PRODUCTION DES ESPECES POLLUANTES. CETTE ETUDE PROPOSE UNE NOUVELLE METHODE DE PREDICTION DES ECOULEMENTS REACTIFS TURBULENTS, CAPABLE DE DECRIRE DIFFERENTS REGIMES DE COMBUSTION ET DE S'ADAPTER A DES SCHEMAS REACTIONNELS REALISTES. LA PARTICULARITE DE CETTE METHODE, APPELEE MODELE PEUL, EST D'UTILISER DES EQUATIONS DE BILAN EULERIENNES POUR DECRIRE LES VARIABLES EVOLUTIVES DE L'ECOULEMENT; LE TAUX DE REACTION DES EQUATIONS EULERIENNES RELATIVES AUX ESPECES CHIMIQUES EST DETERMINE PAR DES EQUATIONS LAGRANGIENNES. AINSI, CE MODELE PERMET DE PREDIRE NUMERIQUEMENT DES ECOULEMENTS TURBULENTS MULTIREACTIFS: LE MODELE PEUL A ETE APPLIQUE A UNE FLAMME TURBULENTE DE PREMELANGE SE DEVELOPPANT DANS UN CANAL BIDIMENSIONNEL DE SECTION CONSTANTE ET DANS UN CANAL POSSEDANT UNE MARCHE DERRIERE LAQUELLE S'ETABLIT UNE RECIRCULATION. LES RESULTATS DU CALCUL AVEC LE MODELE PEUL SONT COMPARES A DES RESULTATS EXPERIMENTAUX

Download or read book Etude exp rimentale et mod lisation de la combustion turbulente dans les foyers de stator acteurs written by Xavier Montazel and published by . This book was released on 1994 with total page 271 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Ce travail porte sur l'étude expérimentale et la simulation numérique de la combustion turbulente dans les foyers de statoréacteurs a prises d'air latérales. Dans un premier temps, le montage expérimental et les différents diagnostics utilises sont présentes. L'écoulement moyen dans le foyer, avec et sans combustion, est étudié a l'aide de mesures de vélocimétrie a fil chaud, d'anémométrie Laser-Doppler, de visualisation des champs d'émission spontanée CH et de tomographie laser. Les résultats montrent que l'écoulement non réactif est le siège de battements antisymétriques des jets. L'écoulement avec combustion est stable pour la plupart des régimes pauvres mais devient instable pour les régimes riches. Il se développe alors un battement symétrique des deux jets incidents. Le second chapitre présente les bases de l'aérothermochimie et les équations de la combustion turbulente. Les diagrammes de combustion turbulente prémélangée indiquent que la combustion dans ce type de configuration appartient au régime de flammelettes. Le modèle de combustion utilise pour la simulation numérique est un modèle de flammelettes particulier, le modèle de flamme cohérente. Ce modèle, détaillé dans une troisième partie, est constitué d'un sous-modèle global et d'un sous-modèle local. Le niveau global comprend principalement une équation de transport pour la surface de flamme, qui représente les mécanismes physiques responsables de la convection, de l'accumulation et de la destruction des éléments de flamme. Le niveau local fournit les propriétés chimiques de cette surface. Une fermeture est proposée pour tous les termes inaccessibles directement, apparaissant dans l'équation de densité de surface de flamme. On s'intéresse en particulier aux effets de l'étirement, de la propagation laminaire de la flamme et de la courbure du front. Le programme de calcul utilise pour la validation de la modélisation décrite précédemment est présente au quatrième chapitre. L'influence de la méthode numérique utilisée ainsi que celle du maillage sont étudiées. Enfin, les développements du modèle de flamme cohérente sont valides sur la géométrie du statoréacteur à injection latérale. L'accord avec les données expérimentales s'avère globalement satisfaisant, même si de nombreux points restent encore à améliorer.

Download or read book Contribution la mod lisation de la combustion turbulente en milieu stratifi written by Romain Lauvergne and published by . This book was released on 2001 with total page 204 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: La combustion dans les moteurs à Injection Directe d'Essence présente des particularités fortes : pressions et températures élevées, richesse du mélange air/carburant variable. La simulation numérique directe de flammes laminaires de prémélange est utilisée pour caractériser localement la combustion dans ces conditions. Un code de simulation numérique monodimensionnelle, basé sur une cinétique chimique et des coefficients de transport complexes est alors adapté au problème posé. Dans un premier temps, une base de donnée de vitesses de propagation de flamme dans un mélange air/isooctane est élaborée, couvrant un vaste domaine de conditions de pression, température, richesse et dilution. Dans une seconde phase, la réponse instationnaire du taux de consommation de la flamme est étudiée, imposant devant le front de flamme une variation sinusoïdale de richesse. Il apparait que la réponse de la flamme peut être reliée à sa réponse stationnaire si l'on identifie un paramètre de contrôle instantané pertinent : dans le cas de la réponse en terme de taux de réaction du carburant, on montre que ce paramètre de contrôle est la fraction de mélange déterminée dans la zone de fort taux de réaction du carburant. Dans le cas instationnaire, cette fraction de mélange peut être différente de la fraction de mélange connue dans les gaz frais. Cette différence est modélisée, permettant alors de connaitre la réponse instantanée de la flamme uniquement à partir de l'information disponible dans les gaz frais. Les informations issues de ces calculs fondamentaux sont alors introduites dans un second code de calcul, dédié à la combustion dans les moteurs (formalisme RANS : Reynolds Averaged Navier Stokes), à travers un modèle de combustion turbulente de type flammelette. Un calcul applicatif moteur conclut ce travail, analysant les apports potentiels des modifications introduites dans le modèle de combustion.

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

Download or read book Validation des mod les de flammelettes instationnaires en combustion turbulente non pr m lang e written by Oleg Volkov and published by . This book was released on 2005 with total page 274 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt:

Download or read book ETUDE DE MODELES DE TURBULENCE POUR APPLICATION AUX ECOULEMENTS A MASSE VOLUMIQUE VARIABLE AVEC ET SANS COMBUSTION written by RACHID.. EL AMRAOUI and published by . This book was released on 1993 with total page 172 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: DANS CE MEMOIRE, NOUS AVONS TESTE LES PERFORMANCES ET EVALUE LA CAPACITE DES MODELES CLASSIQUES DE TURBULENCE POUR PREDIRE LES ECOULEMENTS TURBULENTS A MASSE VOLUMIQUE CONSTANTE ET VARIABLE SOIT PAR MELANGE DE GAZ DE MASSES MOLAIRES DIFFERENTES SOIT PAR DEGAGEMENT DE CHALEUR (COMBUSTION). AINSI, LES MODELES K-EPSILON ET ASM FORMULES EN MOYENNE DE FAVRE (MOYENNE PONDEREE PAR LA MASSE) SONT MIS EN UVRE ET IMPLANTES DANS UN CODE DE COMBUSTION TURBULENTE. 3 TYPES D'ECOULEMENT ONT ETE CHOISIS POUR LA VALIDATION DE CES 2 MODELES. LES RESULTATS DU CALCUL DE L'ECOULEMENT D'AIR ISOTHERME DERRIERE LA MARCHE DESCENDANTE DE KIM (1978) MONTRE D'UNE PART QUE LE MODELE ASM AMELIORE LE CALCUL DES NIVEAUX D'ENERGIE CINETIQUE DE TURBULENCE ET D'AUTRE PART QUE SEULE UNE MODIFICATION DE L'EQUATION DE L'ENERGIE CINETIQUE SERAIT SUSCEPTIBLE D'AMELIORER LA POSITION DU POINT DE RECOLLEMENT PREDITE PAR LES 2 MODELES K-EPSILON ET ASM. CONCERNANT LES EFFETS DE VARIATION DE MASSE VOLUMIQUE EN SITUATION ISOTHERME LES CALCULS ONT ETE MENES PAR LE MODELE K-EPSILON POUR 2 JETS. LE PREMIER EST LEGER ET LE SECOND EST LOURD PAR RAPPORT A L'ECOULEMENTE D'AIR EXTERIEUR. LES RESULTATS DU CHAMP DYNAMIQUE (MOYENNE ET FLUCTUATIONS) SONT SATISFAISANTS. LES FLUCTUATIONS DU SCALAIRE INERTE SONT CORRECTEMENT PREDITES DANS LE CAS DU JET LEGER ET MOINS BIEN PREDITES POUR LE JET LOURD. DANS LA 3EME PARTIE NOUS AVONS CALCULE LA FLAMME DE DIFFUSION DE TAKAGI ET AL (1981). LES TENSIONS DE REYNOLDS SONT SURESTIMEES PAR LE MODELE K-EPSILON. L'AMELIORATION APPORTEE PAR LE MODELE ASM EST SIGNIFICATIVE. NOUS AVONS ETABLI QUE: 1) LE MODELE ASM PREDIT L'EFFET D'ANISOTROPIE DU A LA COMBUSTION ET; 2) AUCUN DES DEUX MODELES NE PERMET DE REPRODUIRE L'EFFET DE RELAMINARISATION NI CELUI DE L'EXPANSION DES ECHELLES INTEGRALES DE TURBULENCE DUE AU DEGAGEMENT DE CHALEUR

Download or read book Etude exp rimentale de la combustion turbulente pr m lang e written by Claire Martel and published by . This book was released on 1998 with total page 251 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Les modèles de combustion turbulente prémélangée basés sur le concept de flamelettes étudiés ici, en découplant la turbulence et la combustion, analysent la flamme comme une fine surface plissée et connectée par l'écoulement turbulent. Le taux de réaction par unité de volume est écrit comme le produit du taux de réaction par unité de surface de flamme (issu des calculs de structure de flamme laminaire) par la densité de surface de flamme (surface de flamme disponible par unité de volume). La densité de surface de flamme peut être obtenue soit par une expression algébrique à partir des caractéristiques géométriques de la flamme, soit à l'aide d'une équation exacte de transport. Certains termes de cette équation ne sont pas fermes et nécessitent une modélisation. L'essentiel de cette thèse est consacré à l'analyse expérimentale des modèles de densité de surface de flamme. L'étude a été menée sur une flamme de prémélange propane/air stabilisée par un barreau dans une conduite rectangulaire. Plusieurs diagnostics ont été mis en œuvre pour cette étude. L'imagerie d'émission spontanée C H fournit l'image de la zone de réaction. L'analyse de gaz donne la composition moyenne des gaz avec une assez bonne précision. La tomographie laser produit les caractéristiques géométriques instantanées puis moyennes du front de flamme. Enfin, la vélocimétrie laser Doppler détermine le champ de vitesse moyen et ses fluctuations. L'utilisation de toutes ces techniques pour différentes conditions opératoires nous a permis de constituer une base de données expérimentale complète et de préciser quelques caractéristiques de l'écoulement pour valider et améliorer certains termes des principaux modèles de flammelettes.

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 CONTRIBUTION A LA MODELISATION DE LA TURBULENCE DANS LES MOTEURS written by CHARLES.. LECA and published by . This book was released on 1992 with total page 296 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: NOTRE TRAVAIL A EU POUR OBJET LA MODELISATION DES TENSIONS DE REYNOLDS A UN POINT. NOUS AVONS POUR OBJECTIF UNE AMELIORATION DE LA PREDICTION DES ECOULEMENTS TURBULENTS DE TYPE INDUSTRIEL, EN PARTICULIER LES ECOULEMENTS DANS LES CHAMBRES DE COMBUSTION DES MOTEURS A PISTON. NOUS AVONS REALISE DEUX MODELES DE TURBULENCES. LE PREMIER EST UN MODELE K-EPSILON ANISOTROPE, LA METHODE DEVELOPPEE EST NOUVELLE, BASEE SUR DES RESULTATS MATHEMATIQUES DE PORTEE GENERALE SPECIALEMENT MISE EN UVRE POUR CE TRAVAIL. LE SECOND MODELE REQUIERT LE TRANSPORT DE TROIS GRANDEURS SCALAIRES: L'ENERGIE CINETIQUE TURBULENTE, LA DISSIPATION TURBULENTE ET LE CISAILLEMENT TURBULENT TOTAL. CETTE DERNIERE GRANDEUR CONFERE AU MODELE SON ORIGINALITE DANS LA MESURE OU C'EST LA PREMIERE FOIS QU'ELLE EST MISE EN UVRE DANS UN MODELE DE TURBULENCE. LA DIFFICULTE DE FERMETURE DE L'EQUATION DE TRANSPORT DU CISAILLEMENT TURBULENT TOTAL RESIDE DANS LE TERME DE PRODUCTION DE CETTE GRANDEUR. LA VALIDATION DE CES MODELES A ETE REALISEE SUR PLUSIEURS ECOULEMENTS BIDIMENSIONNELS ET TRIDIMENSIONNELS. LES RESULTATS OBTENUS SONT ENCOURAGEANTS ET MONTRENT UN BON ACCORD AVEC L'EXPERIENCE

Download or read book Repr sentation et simulation de la combustion turbulente par le mod le de flamme coh rente written by Eric Maistret and published by . This book was released on 1991 with total page 405 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Ce travail porte sur la représentation et la simulation numérique de la combustion turbulente par le modèle de flamme cohérente, et son application aux foyers aéronautiques. Apres avoir présenté les bases de l'aérothermochimie et les équations de la combustion turbulente, nous montrons que les diagrammes de combustion turbulente prémélangée indiquent que, dans les foyers aéronautiques, la combustion appartient probablement au régime de flammelettes. Le modèle de flamme cohérente est un modèle de flammelettes particulier, constitue d'un modèle global et d'un modèle local. Le niveau global comprend principalement une équation de transport pour la surface de flamme, qui représente les mécanismes physiques responsables de la convection, de l'accumulation, de la destruction des éléments de flamme. Le niveau local fournit les propriétés chimiques de cette surface, par l'étude des flammelettes laminaires étirées. Un certain nombre de développements du modèle sont décrits: équations pour les fluctuations de surface de flamme, prise en compte d'une richesse inhomogène, modèles mixtes prémélange-diffusion, calcul du monoxyde de carbone. L'accord avec les observations expérimentales dans des configurations simples est bon. La possibilité d'appliquer le modèle à des configurations industrielles tridimensionnelles complexes (chambre principale et foyer de rechauffe) et aux phénomènes instationnaires (allumage) est démontrée. Nous présenterons ensuite la méthode numérique utilisée pour résoudre le système d'équations, et étudions son influence, ainsi que celle du maillage, sur la solution obtenue. Enfin, une étude expérimentale de flammes stabilisées dans un conduit par deux types d'obstacles (stabilisateur en v et barreau cylindrique) montre l'effet de la richesse et du débit sur la structure de la zone de réaction, visualisée par spectroscopie d'émission de radicaux libres.

Download or read book Mod lisation de sous maille pour la simulation aux grandes chelles de la combustion turbulente pr m lang e written by Metta Maria Boger and published by . This book was released on 2000 with total page 198 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Les simulations LES requièrent le développement et l'utilisation de modèles de sous-maille pour décrire l'effet des échelles turbulentes non-résolues. Au cours de notre étude, nous avons proposé une nouvelle formulation fondée sur l'équation de transport de la variable d'avancement c. Cette grandeur, bien définie, peut être facilement extraite de simulations numériques directes (tests « a priori ») ou mesurée expérimentalement (tests « a priori » pour développer des modèles ou « a posteriori » pour valider les simulations). L'équation de transport de la variable d'avancement est filtrée avec un filtre LES plus large que le maillage de calcul pour pouvoir résoudre numériquement la variable d'avancement filtrée c. Cette opération introduit des grandeurs non fermées qu'il faut modéliser. Toutes ces grandeurs ont été étudiées, à la fois analytiquement, à partir de simulations numériques directes et à partir de mesures expérimentales. Cette analyse nous a conduit à proposer une formulation basée sur la notion de densité de surface de flamme de sous-maille. Un point important concerne la capacité du modèle proposé à prédire la propagation d'une flamme laminaire plane. Il apparait alors que le flux convectif non résolu comporte une contribution laminaire qui ne peut être négligée. Un terme diffusif a également été incorporé à notre modèle pour gérer, dans les simulations pratiques, l'épaisseur de la flamme résolue. Finalement, notre modèle a été implanté dans le code AVBP. Tout d'abord, la capacité du modèle à dégénérer correctement vers les situations laminaires a été vérifiée par la simulation d'une flamme plane, modimensionnelle, stationnaire. Des simulations bi-dimensionnelles ont ensuite été conduites et ont montré un bon comportement du modèle, comparativement à l'approche basée sur l'épaississement artificiel de la flamme. Les données expérimentales quantitatives disponibles pour valider un tel modèle sont, malheureusement, encore peu nombreuses, mais les premiers tests s'avèrent très prometteurs. Il faut souligner que ces calculs LES ont permis de mettre en évidence l'apparition, dans certains cas, de transport turbulent de type contre-gradient, au moins à l'échelle résolue, malgré l'utilisation d'une modélisation de type gradient des flux non-résolus.