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Etude Experimentale De La Stabilisation Dune Flamme Non Premelangee
Download Etude Experimentale De La Stabilisation Dune Flamme Non Premelangee full books in PDF, epub, and Kindle. Read online Etude Experimentale De La Stabilisation Dune Flamme Non Premelangee ebook anywhere anytime directly on your device. Fast Download speed and no annoying ads. We cannot guarantee that every ebooks is available!
Book Synopsis Etude expérimentale de la stabilisation d'une flamme non-prémélangée by : Isabelle Esquiva-Dano
Download or read book Etude expérimentale de la stabilisation d'une flamme non-prémélangée written by Isabelle Esquiva-Dano and published by . This book was released on 2002 with total page 232 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'influence de l'aérodynamique du sillage d'un obstacle sur les mécanismes de stabilisation de la flamme non prémélangée a été examiné sur une configuration expérimentale non confinée de deux écoulements concentriques (combustible et air), dans le cas de deux stabilisateurs simplifiés (disque et vitesses (Anémométrie Dopler Laser). Les champs moyens de température et concentration ont été obtenus avec un thermocouple à fil fin et une sonde de prélèvement reliée à un analyseur de gaz. L'analyse du développement et de la structure de la flamme a mis en évidence trois régimes de stabilisation principaux (développement, anneau, renfermement), deux régimes de transition et un domaine d'extinction. Une étude détaillée a montré que l'anneau est une flamme triple stabilisée à l'interface de deux écoulements : un prémélange de combustible, d'air et de produits de combustion et un écoulement d'air.
Book Synopsis Etude expérimentale de l'influence de la géométrie de stabilisateur sur le développement d'une flamme non prémélangée by : Huũ Tuyên Nguyêñ
Download or read book Etude expérimentale de l'influence de la géométrie de stabilisateur sur le développement d'une flamme non prémélangée written by Huũ Tuyên Nguyêñ and published by . This book was released on 1999 with total page 273 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'objectif de ce travail est de faire ressortir l'influence de l'aérodynamique du sillage d'un obstacle sur les mécanismes de stabilisation de la flamme non prémélangée. Cette aérodynamique est régie non seulement par la dynamique des écoulements mais aussi et surtout par la géométrie de l'accroche-flamme. Elle a été étudiée sur une configuration expérimentale non confinée de deux écoulements (combustible et air) séparés, concentriques, et dans le cas de deux stabilisateurs simplifiés (disque et tulipe). Des visualisations directes ont été réalisées et complétées par des mesures quantitatives des champs de vitesses en écoulements isotherme et réactif grâce à un système d'Anémométrie Doppler Laser à deux composantes. Les champs thermiques ont été obtenus au moyen d'un couple thermoélectrique à fil fin. Une caractérisation fine de la zone de recirculation a permis de mettre en évidence plusieurs phénomènes importants: (i) Le disque, provoquant une divergence importante dans l'écoulement annulaire, engendre une zone de recirculation plus longue, plus large et plus intense que celle observée dans le cas de la tulipe et pour laquelle l'effet du développement de couches limites est prépondérant, (ii) La compétition en terme de débit de quantité de mouvement "jet central/écoulement de retour" permet de distinguer le régime "jet dominant" de celui "écoulement dominant", (iii) En écoulement réactif, c'est la diminution de la masse volumique dans l'environnement proche du jet central qui facilite sa pénétration, (iv) L'effet de la forme du stabilisateur s'évalue en écoulement réactif de façon comparable au cas isotherme: l'aérodynamique de l'écoulement de retour engendré par le disque est plus perturbatrice que celle créée par la tulipe. L'analyse du développement et de la structure de la flamme a mis en évidence trois régimes de stabilisation principaux (développement, anneau, renfermement), deux régimes de transition et un domaine d'extinction. En complément de cette analyse, l'étude plus approfondie du régime "flamme avec anneau" a fait ressortir que l'anneau est une flamme triple obtenue à l'interface de deux écoulements: un prémélange de combustible, d'air et de produits de combustion et un écoulement d'air.
Book Synopsis ETUDE EXPERIMENTALE DE LA STABILISATION ET DU SOUFFLAGE DES FLAMMES DE DIFFUSION TURBULENTES SUSPENDUES by : CHRISTOPHE.. MAUREY
Download or read book ETUDE EXPERIMENTALE DE LA STABILISATION ET DU SOUFFLAGE DES FLAMMES DE DIFFUSION TURBULENTES SUSPENDUES written by CHRISTOPHE.. MAUREY and published by . This book was released on 2001 with total page 284 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: CE TRAVAIL PORTE SUR L'ETUDE EXPERIMENTALE DE LA STABILISATION ET DU SOUFFLAGE DES FLAMMES DE DIFFUSION TURBULENTES SUSPENDUES AU-DESSUS D'UN INJECTEUR. DANS LA PREMIERE PARTIE DE CE TRAVAIL, NOUS AVONS UTILISE LA FLUORESCENCE INDUITE PAR LASER SUR LE RADICAL OH, POUR EFFECTUER UNE ETUDE PARAMETRIQUE ET STATISTIQUE SUR LES HAUTEURS ET LES RAYONS D'ACCROCHAGE DE LA FLAMME SUSPENDUE. LES RESULTATS ONT MONTRE QUE LE COMPORTEMENT MOYEN DE LA FLAMME, EST LIE AUX MOUVEMENTS DES GROSSES STRUCTURES DANS LE JET TURBULENT. DANS LA SECONDE PARTIE, NOUS AVONS COUPLE LA FLUORESCENCE INDUITE PAR LASER SUR LE RADICAL OH AVEC LA VELOCIMETRIE PAR IMAGES DE PARTICULES, AFIN DE CARACTERISER LES PROPRIETES DYNAMIQUES EN AMONT DE LA FLAMME. A PARTIR DES IMAGES DE FLUORESCENCE DE OH, NOUS AVONS MIS EN EVIDENCE L'EXISTENCE D'UNE EXTREMITE PROPAGATIVE A LA BASE DE LA FLAMME. DES MESURES CONDITIONNEES DE VITESSES DANS LES GAZ FRAIS A LA BASE DE LA FLAMME, AINSI QU'A LA POSITION DE L'EXTREMITE PROPAGATIVE MONTRENT QUE LA FLAMME STABILISE DANS UNE REGION OU LES VITESSES DE L'ECOULEMENT SONT PROCHES DE LA VITESSE DE PROPAGATION D'UNE FLAMME LAMINAIRE DE PREMELANGE. DANS LA DERNIERE PARTIE, NOUS AVONS REALISE DEUX EXPERIENCES AFIN D'ETUDIER LE MELANGE JUSTE EN AMONT DE LA BASE DE LA FLAMME. LA PREMIERE PERMET DE CALCULER LA RICHESSE A LA BASE DE LA FLAMME PAR ANALYSE DES INTENSITES DE CHIMILUMINESCENCE DE RADICAUX. LA SECONDE DONNE LES VALEURS DE LA FRACTION DE MELANGE JUSTE EN DESSOUS DE LA FLAMME A PARTIR D'IMAGES DE FLUORESCENCE D'UN TRACEUR INJECTE DANS LE JET CENTRAL. LES RESULTATS DE CES DEUX INVESTIGATIONS, TENDENT A PROUVER QUE LE MELANGE INFLAMMABLE EN DESSOUS DE LA BASE DE LA FLAMME DEVIENT DE PLUS EN PLUS PAUVRE LORSQUE LA VITESSE DE SORTIE DES GAZ AUGMENTE. LES RESULTATS DE CES TRAVAUX ONT PERMIS DE DECRIRE LES PROPRIETES DE LA TURBULENCE ET DU MELANGE DE L'ECOULEMENT A LA BASE DES FLAMMES SUSPENDUES, ET DE FOURNIR DES DONNEES DE VALIDATION AUX CODES DE CALCUL NUMERIQUE.
Book Synopsis Analyse de l'influence des conditions aux limites thermiques sur la stabilisation des flammes non-prémélangées by : Sylvain Lamige
Download or read book Analyse de l'influence des conditions aux limites thermiques sur la stabilisation des flammes non-prémélangées written by Sylvain Lamige and published by . This book was released on 2014 with total page 260 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: La problématique de la stabilisation des flammes non-prémélangées reste primordiale. Il faut pour la résoudre déterminer l'importance relative des phénomènes aérodynamiques, thermiques et chimiques intervenant dans les mécanismes de stabilisation. La démarche expérimentale utilisée pour cela au cours de cette thèse porte une attention particulière sur l'influence des conditions aux limites thermiques, et comporte deux volets à travers lesquels le rôle des transferts thermiques est mis en exergue. D'abord, la zone d'attachement d'une flamme stabilisée derrière la lèvre du brûleur est examinée, en considérant les couplages entre le positionnement du bout de flamme à proximité du brûleur et la température de la lèvre. Différentes régions ont ainsi pu être identifiées selon le comportement du bout de flamme, qui évolue depuis une nature diffusive vers une nature propagative à l'approche des limites aérodynamiques de stabilité. Par ailleurs, une modification des propriétés thermiques du brûleur a permis de mettre en évidence une évolution, avec la température de la lèvre, du rôle relatif des modes de coincement thermique et chimique de la flamme par la paroi du brûleur. Ensuite, l'étude concerne non plus un état stabilisé de la flamme, mais les transitions entre les différents régimes de combustion, et plus particulièrement le décrochage d'une flamme attachée. L'examen des conditions conduisant à la déstabilisation de la flamme est un moyen d'apporter des éléments-clefs de compréhension quant aux couplages et aux équilibres aérothermochimiques prévalant préalablement au décrochage. Une évolution du processus de décrochage a ainsi été mise en avant avec l'augmentation de la température initiale des réactants, en lien avec l'évolution de phénomènes transitoires d'extinction locale de la zone de réaction.
Book Synopsis Caractérisation expérimentale d'une flamme turbulente non prémélangée swirlée by : Nazim Merlo
Download or read book Caractérisation expérimentale d'une flamme turbulente non prémélangée swirlée written by Nazim Merlo and published by . This book was released on 2014 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Cette thèse est une contribution à l'étude des flammes de méthane turbulentes non prémélangées en rotation, dites swirlées, avec ou sans enrichissement en oxygène de l'oxydant. L'étude se focalise sur la stabilité de la flamme, les émissions polluantes et la dynamique du jet en non réactif et réactif. Notre dispositif expérimental se compose d'un brûleur à swirler coaxial avec injection radiale de méthane au voisinage de la sortie du brûleur. Ce dernier est confiné dans une chambre de combustion. La teneur en oxygène dans l'oxydant, le nombre de swirl géométrique et la richesse globale à l'injection sont les principaux paramètres qui peuvent être précisément contrôlés. La stabilité de la flamme est caractérisée par chimiluminescence OH*. Les émissions polluantes sont mesurées par des analyseurs en ligne via un prélèvement dans les gaz brûlés. La dynamique du jet est caractérisée principalement par PIV stéréoscopique dans un plan longitudinal et plusieurs plans transverses. La diffusion du méthane dans le jet swirlé est abordée qualitativement par fluorescence induite par laser de l'acétone dans un plan. À ce jour, peu de travaux portent sur la caractérisation notamment dynamique de ces flammes swirlées avec enrichissement en O2. La mise en rotation du jet est à l'origine d'une zone de recirculation centrale qui favorise la stabilisation de la flamme en régime pauvre et à grand nombre de Reynolds. L'étude des émissions polluantes montre que les régimes de combustion à l'air pour lesquels la flamme est liftée stable sont aussi ceux qui produisent du CO et du CH4 résiduel en des quantités non négligeables. L'enrichissement en oxygène permet alors de convertir les imbrûlés et ce pour de faibles enrichissements tout en améliorant la stabilité de flamme via une diminution de la hauteur d'accrochage et des fluctuations associées comme le confirment de précédentes études. L'augmentation des NOx par la voie thermique a été quantifiée pour des enrichissements en oxygène inférieurs à 30 % vol. L'étude systématique en non réactif et réactif apporte des détails sur la topologie tridimensionnelle du jet swirlé suivant les paramètres de l'étude. L'étude de la décroissance des vitesses et de la décroissance du nombre de swirl dans la direction de l'écoulement permetde mettre en évidence l'effet de la flamme sur le jet swirlé. Un couplage entre l'évolution du taux d'entraînement par la recirculation externe et les émissions polluantes est mis en évidence pour expliquer l'évolution des NOx suivant la richesse globale à l'injection. Nous avons proposé une modélisation des écoulements swirlés qui repose sur les écoulements à vorticité hélicoïdale afin d'identifier les caractéristiques principales des structures hélicoïdales au sein de l'écoulement.
Book Synopsis COMBUSTION PARTIELLEMENT PREMELANGEE/STABILISATION ET EXTINCTION D'UNE FLAMME DE DIFFUSION by : VALERIE.. FAVIER
Download or read book COMBUSTION PARTIELLEMENT PREMELANGEE/STABILISATION ET EXTINCTION D'UNE FLAMME DE DIFFUSION written by VALERIE.. FAVIER and published by . This book was released on 2000 with total page 201 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: CE TRAVAIL EST CONSACRE A L'ETUDE DE LA STABILISATION ET L'EXTINCTION DES FLAMMES NON-PREMELANGEES. UNE ETUDE PRELIMINAIRE SUR LA STABILISATION D'UNE EXTREMITE DE FLAMME DANS LE SILLAGE DE LA PAROI SEPARATRICE DES REACTIFS INITIAUX EST PRESENTEE EN SIMULATION NUMERIQUE DIRECTE. PUIS, UN PROBLEME MODELE BIDIMENSIONNEL EST CONSTRUIT, A PARTIR DE L'INTERACTION ENTRE UNE FLAMME TRIPLE ET UNE PAIRE DE TOURBILLONS CONTRA-ROTATIFS. DANS CES SIMULATIONS DIRECTES, NOUS NOUS FOCALISONS SUR LES EFFETS DES VARIATIONS DU MICRO-MELANGE IMPOSEES A CETTE EXTREMITE DE FLAMME DE DIFFUSION. CECI NOUS PERMET DE MIEUX COMPRENDRE LES MECANISMES DE PROPAGATION DES EXTREMITES DE FLAMME ET AINSI, LE PROCESSUS DE STABILISATION A LA BASE DES FLAMMES DE DIFFUSION TURBULENTES DECROCHEES. CETTE CONFIGURATION EST AUSSI UTILISEE POUR ETUDIER L'INFLUENCE DU PREMELANGE PARTIEL DES REACTIFS LORS DU PHENOMENE D'EXTINCTION D'UNE FLAMME DE DIFFUSION, STABILISEE PAR UNE FLAMME TRIPLE. LA CREATION D'UN TROU DANS LA ZONE DE REACTION DONNANT NAISSANCE A DEUX NOUVELLES EXTREMITES DE FLAMME, NOUS POUVONS OBSERVER LE DEVELOPPEMENT DU PREMELANGE PARTIEL AU NIVEAU DE CES STRUCTURES DE FLAMME ET COMPARER LE COMPORTEMENT DE LA COMBUSTION, PENDANT ET APRES L'EXTINCTION, AVEC LA THEORIE DES FLAMMELETTES MONODIMENSIONNELLES. EN COMPLEMENT DE CES TRAVAUX, NOUS UTILISONS LE CODE OPPDIF POUR MIEUX COMPRENDRE L'IMPACT DU PREMELANGE PARTIEL DES REACTIFS SUR LA STRUCTURE INTERNE D'UNE FLAMME DE DIFFUSION MONODIMENSIONNELLE ET NOTAMMENT SUR LA REPONSE DE LA FLAMME LORS DE L'EXTINCTION.
Book Synopsis Etude expérimentale d'une flamme de prémélange stabilisée dans un écoulement turbulent à point d'arrêt by : Xavier Coron
Download or read book Etude expérimentale d'une flamme de prémélange stabilisée dans un écoulement turbulent à point d'arrêt written by Xavier Coron and published by . This book was released on 2006 with total page 202 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: La flamme à point d'arrêt est une configuration académique d'écoulement réactif offrant la possibilité de comparer les résultats de l'analyse théorique avec les données expérimentales. La disposition géométrique retenue pour ce travail est celle d'un écoulement axisymétrique turbulent heurtant sous indice normale une paroi solide : dans ces conditions, une flamme de prémélange peut être stabilisée entre le plan d'injection et la paroi solide. Les conditions de faible turbulence et l'hypothèse d'un régime de flammelette permettent de mener une analyse asymptotique de cet écoulement réactif et en particulier d'exprimer les termes de transport turbulent de masse sous la forme d'une expression algébrique. Sur le plan de l'application, la combustion dans des écoulements étirés et eventuellement non-isenthalpiques du fait des pertes thermiques pariétales est une problématique récurrente rencontrée dans la conception des foyers industriels : l'étude des propriétés dynamiques et structurales d'une flamme stabilisée au voisinage d'une paroi adiabatique ou non permet d'étudier les influences respectives de l'étirement et de la température de paroi. Sur le plan fondamental, l'ambition est le développement de modèles de combustion à fonction densité de probabilité multi-dimensionnelles, prenant en compte une variable d'avancement de la combustion, l'enthalpie, voire la fraction de mélange. Dans un premier temps, l'objectif est limité à la mesure simultanée des champs de vitesse et de variable d'avancement de la combustion en conditon de paroi adiabatique.Le banc Vestales, conçu pour atteindre cet objectif, est composé d'un injecteur de prémélange réactif (propane-air), équipé d'une grille de turbulence et d'une paroi solide disposée en vis-à-vis. Les mesures de vitesse sont effectuées par Anémométrie Doppler Laser (A.D.L.) et Vélocimétrie par Images de Particules (V.I.P.). Afin de déterminer simultanément la variable d'avancement à partir des images V.I.P., un traitement d'image original a été développé pour l'extraction du contour des fronts de flammes locales (flammelettes). Le couplage des contours actifs aux approches frontières et régions s'avère une méthode robuste et précise permettant une analyse topologique du contour. L'étude est limitée à deux valeurs de l'étirement (100 et 120 s^{-1}) et de richesse (0,89 et 0,99). L'écoulement a été caractérisé par A.D.L. et V.I.P. dans différents plans. Une analyse statistique et fréquentielle de la turbulence est proposée. Les grandeurs caractéristiques de la turbulence sont exprimées en terme de moyenne de Reynolds et de Favre, en particulier le flux turbulent de la variable d'avancement, ce qui autorise la comparaison avec des résultats issus de la théorie asymptotique d'une part et de la simulation numérique bidimensionnelle d'autre part.
Book Synopsis Etude d'une flamme en V diphasique by : 1982-.. Letty
Download or read book Etude d'une flamme en V diphasique written by 1982-.. Letty and published by . This book was released on 2008 with total page 291 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: This work deals with V-shaped two-phase flames stabilised in a pseudo-laminar or moderated turbulent flow. Some gaseous fuel is also injected to help turbulent flames stabilisation. An experimental approach and a numerical approach (Direct Numerical Simulation) are conducted simultaneously. The same tools are used for post-processing of experimental and numerical data. The flow is experimentally charaterised in term of droplet size distribution (Malvern), turbulent properties (PIV), qualitative fuel repartition (PLIF on acetone) and droplet temperature distribution (rainbow refractometry). The gaseous flow is numerically defined by Navier-Stokes equations in an eulerian framework. Two-way coupling is use to determine interaction of gaseous and liquid phases. A lagrangian solver is used for the dispersed phase. Chemical kinetics is derived from complex chemistry results computed with Chemkin (San Diego mechanism for n-heptane with acetone oxydation reactions). Flame front is artificially thickened (Flame thickness factor and efficiency function). This enables reduction of the mesh size which is time saving. Mean geometrical and local properties of the flame front are determined: morphology, flame angle, progress variable, flame brush evolution, curvature and strain rate. The mean flame angle is used to ajust DNS parameters. The evolution of the droplets mean temperature is presented for different turbulent conditions and from experimental and numerical approaches. DNS fields are used to develop a calculation method of strain rate from experimental data following tensorial method.
Book Synopsis Etude de la stabilisation de flammes turbulentes prévaporisées prémélangées pauvres by : David Galley
Download or read book Etude de la stabilisation de flammes turbulentes prévaporisées prémélangées pauvres written by David Galley and published by . This book was released on 2006 with total page 207 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: La combustion prévaporisée prémélangée pauvre est un axe de recherche important pour la réduction des émissions polluantes, notamment dans les turbines à gaz. Le principe de ces foyers est d'optimiser la combustion en mélangeant aussi parfaitement que possible le combustible avec l'air avant combustion. Le contrôle du mélange permet de limiter la température de flamme et donc la production d’oxydes d’azote (NOx).Toutefois, ces foyers connaissent diverses limitations. Notamment, la stabilisation sur une large gamme de fonctionnement représente un enjeu majeur pour leur exploitation industrielle. La flamme pouvant se propager en tout point du mélange, dans les limites d'inflammabilité, elle risque de remonter jusqu'au système d'injection. On parle alors de « flashback ». Ceci peut conduire à son usure prématurée, voire à sa destruction.Nous proposons une étude expérimentale, à l’aide de diagnostics optiques avancés, et numérique d'un foyer prévaporisé prémélangé pauvre de 300 kW. De nombreux diagnostics ont été mis en œuvre dans la partie expérimentale : anémométrie laser Doppler, fluorescence induite par laser, imagerie par caméra ultra-rapide. A partir de ces résultats expérimentaux, nous proposons un scénario de stabilisation permettant de proposer des améliorations. Nous reproduisons également ce scénario par simulation aux grandes échelles.En parallèle, nous avons étudié une méthode originale de stabilisation de flammes par plasma. Nous avons montré la possibilité d'améliorer la stabilisation en régime très pauvre d'un brûleur prémélangé turbulent de faible puissance (20 kW), afin d'étendre sa plage de fonctionnement dans des régimes à faibles émissions.
Book Synopsis Etude de la combustion turbulente non prémélangée et partiellement prémélangée par simulations numériques directes by : Renan Hilbert
Download or read book Etude de la combustion turbulente non prémélangée et partiellement prémélangée par simulations numériques 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.
Book Synopsis Etude expérimentale de la dynamique d'un front de flamme prémélangée en écoulement faiblement turbulent by : Francis Sabathier
Download or read book Etude expérimentale de la dynamique d'un front de flamme prémélangée en écoulement faiblement turbulent written by Francis Sabathier and published by . This book was released on 1980 with total page 76 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt:
Book Synopsis Stabilisation d'une flamme non-prémélangée dans un écoulement de jets coaxiaux by : Aurélie Wyzgolik
Download or read book Stabilisation d'une flamme non-prémélangée dans un écoulement de jets coaxiaux written by Aurélie Wyzgolik and published by . This book was released on 2008 with total page 287 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Ce travail s'intéresse aux phénomènes instationnaires en combustion dont la maîtrise est un point clé dans le fonctionnement efficace des foyers et des moteurs. Les limites de stabilité et les mécanismes de stabilisation sont analysés pour des flammes de jets coaxiaux (méthane/air) non-prémélangés, accrochées au brûleur ou suspendues. La transition entre flamme accrochée et suspendue est caractérisée à l'aide d'un critère thermique original pour les deux processus de décrochage identifiés au cours desquels la base de flamme passe d'une extrémité essentiellement propagative à une essentiellement diffusive. Les propriétés de la flamme, suspendue en zone d'hystérésis ou de lift pur, et celles des structures tourbillonnaires du jet, détectées par une technique d'identification automatique, sont quantifiées par des diagnostics d'imagerie et de vélocimétrie. L'organisation de la couche de mélange méthane/air régit la réponse de la flamme qui passe d'une forme laminarisée à base lobée à une forme turbulente lorsque la vitesse de l'air (Uo) croît. La flamme est stabilisée par la dynamique des tourbillons contra-rotatifs issus des instabilités secondaires, initialement influencés par les vortex de Kelvin-Helmholtz. Elle s'adapte aux conditions imposées par Uo dont le rapport avec la vitesse de flamme laminaire (Sl) pilote son comportement laminarisé ou turbulent. Dans les foyers, les instabilités de combustion sont accrues par les ondes acoustiques créant divers modes en interaction avec les modes propres de l'écoulement. L'expérience est donc ajustée pour étudier la flamme soumise à un forçage sinusoïdal du méthane. Ses réponses sont discriminées en fonction des fréquences et amplitudes du forçage; augmenter Uo déplace les limites des zones identifiées, certaines pouvant même disparaître. Quel que soit Uo, forcé au voisinage : - de sa fréquence naturelle (1200 Hz), le jet présente une organisation accrue ; - de sa première surharmonique (2600 Hz), le jet se caractérise par l'apparition de modes en interaction non linéaire. Pour ces deux hautes fréquences, le forçage conduit à un mélange plus efficace, donc à une réduction de la hauteur de suspension de flamme (Hl) pour les faibles Uo. Mais cet effet est freiné avec Uo croissant, voire inversé à 2600 Hz pour Uo élevé. Aux moyennes fréquences (200 Hz), le comportement est unifié vers une flamme turbulente dont la hauteur pivote autour de celle obtenue pour Uo ~ Sl (Hl croît (diminue) pour Uo faible (élevé)). Pour toute condition (Uo, fréquence, amplitude), les mécanismes d'interaction de modes régissent la réponse de flamme à travers les structures tourbillonnaires.
Book Synopsis Etudes numérique et expérimentale de flammes laminaires étirées de prémélange propane-air by : Ebrahim Djavdan
Download or read book Etudes numérique et expérimentale de flammes laminaires étirées de prémélange propane-air written by Ebrahim Djavdan and published by . This book was released on 1990 with total page 201 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Ce travail présente une étude numérique et expérimentale de flammes laminaires étirées de prémélange air-propane. Les équations des flammes laminaires étirées sont obtenues en cherchant des solutions auto-semblables des équations de conservation des mélanges réactifs gazeux. La résolution de ces équations est basée sur la méthode de Newton et une technique de continuation. La méthode de réduction systématique de schémas cinétiques est ensuite présentée. En appliquant cette méthode à la combustion du propane, nous proposons un mécanisme chimique à 9 espèces et 6 réactions. Une comparaison de résultats de calculs zéro dimensionnels en chimie complexe et réduite montre que le schéma réduit reproduit correctement l'enthalpie de fin de combustion de l'état chimique en fonction de la température. Ce schéma réduit est ensuite appliqué au calcul d'une flamme laminaire étirée et les résultats sont comparés aux calculs en chimie complexe. Il apparaît que le mécanisme réduit reproduit correctement la structure et l'extinction de la flamme à pression atmosphérique. La structure de la flamme autour de la zone de réaction reste bien décrite jusqu'à la pression de dix atmosphères. Par ailleurs, le gain en temps de calcul est un facteur proche de 4. Enfin, une étude expérimentale de ces flammes est présentée. Trois types de résultats sont proposés: tomographie par plan laser, vélocimétrie laser et mesures de distance de flammes par déviation de faisceau laser.
Book Synopsis Etude expérimentale de la combustion turbulente prémélangée by : Claire Martel
Download or read book Etude expérimentale de la combustion turbulente prémélangée 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.
Book Synopsis Etude expérimentale des champs dynamiques et scalaires de la combustion sans flamme by : Eric Masson
Download or read book Etude expérimentale des champs dynamiques et scalaires de la combustion sans flamme written by Eric Masson and published by . This book was released on 2005 with total page 262 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: La combustion sans flamme est un mode de combustion innovant dans le domaine des économies d'énergie et de la réduction des émissions polluantes qui reste toutefois encore peu étudié. L'objectif de cette étude est de caractériser ces mécanismes par une étude expérimentale. La première étape de cette étude a été réalisée sur une installation d'essais semi-industrielle. Différents moyens de mesure dans la flamme ont été utilisés pour caractériser le mode d'accrochage de la flamme, la structure des zones de réactives, les recirculations des produits de combustion et leur impact sur la combustion et les émissions polluantes. Parallèlement, une installation d'essais de laboratoire a été mise en place. La caractéristique essentielle de cette installation est la possibilité de changer une des dimensions de la chambre tout en gardant identiques les conditions opératoires. Différents paramètres (puissance, température de l'air, température des parois, taux d'aération, confinement de la flamme) sont modifiés afin de caractériser leur impact sur le régime de combustion sans flamme. Les résultats montrent que la flamme peut être divisée en deux zones. Alors que la réaction principale se situe où le jet d'air et de gaz naturel se rejoignent, une première zone réactive est aussi observée dans la zone de recirculation interne, assurant la stabilisation de la flamme. La recirculation des produits de combustion est mise en évidence et quantifiée à partir des résultats des mesures dans la flamme. Entraînées par l'écoulement proncipal, ces recirculations induisent une importante dilution des zones réactives, où la concentration en CO et la température restent à de faibles niveaux. Les oxydes d'azote sont principalement produits par voie thermiques, mais restent très faibles. Par ailleurs, un mécanisme de réduction dans la flamme des oxydes d'azote présents dans les recirculations peut être observé. L'étude paramétrique montre que si la puissance n'a pas d'influence sur le régime de combustion, la combustion sans flamme est possible avec de l'air non préchauffé. Par ailleurs, une augmentation du taux d'aération réduit la dilution de la zone réactive par les inertes. Pour de fortes augmentations du taux d'aération, on peut observer l'apparition d'une troisième zone de réaction à l'extérieur des jets de gaz naturel ; on quitte alors le régime de combustion sans flamme.
Book Synopsis Caractérisation de l'extrémité d'une flamme de diffusion. Analyse asymptotique et simulation directe de la combustion partiellement prémélangée by : Joan Boulanger
Download or read book Caractérisation de l'extrémité d'une flamme de diffusion. Analyse asymptotique et simulation directe de la combustion partiellement prémélangée written by Joan Boulanger and published by . This book was released on 2002 with total page 624 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Ces travaux sont dévolus à l'étude des fronts de combustion partiellement prémélangés. Ils font appel à des oitils théoriques (analyse asymptotique dans le cadre des grandes énergies d'activation) et numériques (Simulation Numérique Directe) dédiés aux flammes.La mise sur pied de cette démarche a nécessité la revisite des théories plus classiques sur les flammes de prémélange et de diffusion.La résolution de la déflagration de prémélange est proposée dans un formalisme utilisant les paramètres de contrôle d'une flamme de diffusion. Cette fédération de la modélisation chimique améliore la prédiction de la réponse de la vitesse pour différentes richesses. Par ailleurs, l'évolution de la vitesse de la flamme de prémélange lorsque les gaz frais sont contaminés par des recirculations de produits de combustion est également prédite. L'étude des mécanismes d'extinction des flammes de diffusion dégage des résultats intermédiaires pour la suite des travaux tout en proposant un calibrage des grandeurs thermodynamiques permettant de traiter l'extinction en s'affranchissant des hypothèses qui contraignent jusqu'à lors ce type d'analyse. Trois volets ont été ensuite ouverts et constituent la partie centrale du mémoire : Dans un premier temps, la prévision de l'évolution du nombre de Damköhler d'extinction à l'extrémité d'une flamme de diffusion, impliquant les flux de chaleur additionnels dans la direction ouverte vers l'amont, permet d'établir un critère fiable pour la caractérisation de la stabilisation d'un front partiellement prémélangé. Le second point permet de tester cette dernière théorie sur les flammes de diffusion décrochées sur un brûleur rond en Simulation Numérique Directe. La plus grande partie de cette deuxième articulation est par ailleurs allouée à la compréhension du mécanisme de couplage de la flamme sur l'écoulement via le dégagement de chaleur, qui accentue la robustesse au décrochage et à l'extinction. Le dernier point étudie le front partiellement prémélangé selon une approche propagative. La prévision analytique de la déflagration en fonction du niveau de mélange permet de fédérer les propriétés des flammes triples et des edge-flames.
Book Synopsis ETUDE EXPERIMENTALE D'UNE FLAMME DE DIFFUSION TURBULENTE EN CONDUITE AVEC INJECTION PARIETALE D'UN GAZ REACTIF by : NADINE.. HARIVEL
Download or read book ETUDE EXPERIMENTALE D'UNE FLAMME DE DIFFUSION TURBULENTE EN CONDUITE AVEC INJECTION PARIETALE D'UN GAZ REACTIF written by NADINE.. HARIVEL and published by . This book was released on 1982 with total page 192 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: DESCRIPTION DE L'APPAREILLAGE EXPERIMENTAL UTILISE POUR L'ETUDE DE LA FLAMME DE DIFFUSION TURBULENTE DANS UNE CHAMBRE DE COMBUSTION AVEC INJECTION PARIETALE DE PROPANE. ASPECT DE LA FLAMME ET LIMITES DE SA STABILITE. RESULTATS DES MESURES DES PROFILS DE VITESSE, DE TEMPERATURE ET DE CONCENTRATION DES ESPECES STABLES
