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Simulation Numerique Directe De La Combustion Turbulente Diphasique Application A Letude De La Propagation Et De La Structure Des Flammes
Download Simulation Numerique Directe De La Combustion Turbulente Diphasique Application A Letude De La Propagation Et De La Structure Des Flammes full books in PDF, epub, and Kindle. Read online Simulation Numerique Directe De La Combustion Turbulente Diphasique Application A Letude De La Propagation Et De La Structure Des Flammes ebook anywhere anytime directly on your device. Fast Download speed and no annoying ads. We cannot guarantee that every ebooks is available!
Book Synopsis Simulation numérique directe de la combustion turbulente diphasique : application à l'étude de la propagation et de la structure des flammes by : Karine Cannevière
Download or read book Simulation numérique directe de la combustion turbulente diphasique : application à l'étude 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.
Book Synopsis Turbulent Combustion Modeling by : Tarek Echekki
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.
Book Synopsis Simulation numérique et modélisation de la propagation de flammes de prémélange dans un milieu stratifié en richesse by : Jérôme Hélie
Download or read book Simulation numérique et modélisation de la propagation de flammes de prémélange dans un milieu stratifié en richesse written by Jérôme Hélie and published by . This book was released on 2001 with total page 221 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: La Simulation Numérique Directe est utilisée pour étudier la propagation de flammes laminaire et turbulente prémélangées dans un milieu où existent des fluctuations de rapport massique carburant / oxydant. Des effets importants sur la vitesse de flamme turbulente sont trouvés pour une richesse moyenne proche de la stoechiométrie. Par une approche flammelette, il est montré que ces effets sont essentiellement dûs à une modification de la structure locale des flemmelettes paramétrée par son taux de consommation. La réaction chimique peut être décrite par deux étages de combustion distincts : un front de prémélange progressant dans une richesse variable derrière lequel subsistent des espèces réactives brûlant dans une seconde zone de combustion. Un modèle moyen basé sur la densité de surface de flamme est proposé pour reproduire ces effets à partir des résultats des simulations directes. La composition du mélange est basée sur un scalaire passif dont la forme de la fonction densité de probabilité est présumée. Le modèle est étendu sur la base d'une fermeture algébrique pour prendre en compte les extinctions locales du front de prémélange dûes à une richesse trop faible ou trop forte. Le modèle est ensuite utilisé pour la simulation d'une chambre de combustion d'un moteur à allumage commandé à injection directe. Les résultats sont confrontés avec les mesures expérimentales et des effets sur la pression moyenne sont retrouvés.
Book Synopsis Direct Numerical Simulation for Turbulent Reacting Flows by : Thierry Baritaud
Download or read book Direct Numerical Simulation for Turbulent Reacting Flows written by Thierry Baritaud and published by Editions TECHNIP. This book was released on 1996 with total page 328 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Contents: Description of accurate boundary conditions for the simulation of reactive flows. Parallel direct numerical simulation of turbulent reactive flow. Flame-wall interaction and heat flux modelling in turbulent channel flow. A numerical study of laminar flame wall interaction with detailed chemistry: wall temperature effects. Modeling and simulation of turbulent flame kernel evolution. Experimental and theoretical analysis of flame surface density modelling for premixed turbulent combustion. Gradient and counter-gradient transport in turbulent premixed flames. Direct numerical simulation of turbulent flames with complex chemical kinetics. Effects of curvature and unsteadiness in diffusion flames. Implications for turbulent diffusion combustion. Numerical simulations of autoignition in turbulent mixing flows. Stabilization processes of diffusion flames. References.
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 Étude asymptotique et numérique de la structure des flammes de diffusion laminaires et turbulentes by : Bénédicte Cuenot
Download or read book Étude asymptotique et numérique de la structure des flammes de diffusion laminaires et turbulentes written by Bénédicte Cuenot and published by . This book was released on 1995 with total page 192 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: LES FLAMMES DE DIFFUSION TURBULENTES SONT LE MECANISME DE COMBUSTION DE NOMBREUX SYSTEMES PROPULSEURS (STATOREACTEUR SUPERSONIQUE PAR EXEMPLE). DANS DE TELS SYSTEMES, LE COMBUSTIBLE ET L'OXYDANT SONT AMENES SEPAREMENT DANS LA CHAMBRE DE COMBUSTION. A L'ENDROIT OU LES DEUX FLUX ENTRENT EN CONTACT SE CREE UNE INTERFACE, DONT LA POSITION ET L'EPAISSEUR DEPENDENT DES CONDITIONS AUX LIMITES, DE LA CINETIQUE CHIMIQUE ET DES VITESSES DE DIFFUSION. C'EST DANS CETTE ZONE QUE SE MELANGENT PAR DIFFUSION LES DEUX REACTIFS ET QUE S'ALLUME EVENTUELLEMENT LA FLAMME. DANS DE TELS SYSTEMES, LE RENDEMENT DE COMBUSTION, DIRECTEMENT LIE A LA CINETIQUE CHIMIQUE MAIS AUSSI A L'EFFICACITE DE MELANGE, EST NETTEMENT AUGMENTE PAR LA TURBULENCE. AU COURS DU TRAVAIL PRESENTE, DEUX APPROCHES COMPLEMENTAIRES SONT UTILISEES POUR ETUDIER CE PHENOMENE: UNE APPROCHE THEORIQUE D'UNE PART (METHODE ASYMPTOTIQUE), ET UNE APPROCHE NUMERIQUE D'AUTRE PART (SIMULATION NUMERIQUE DIRECTE). A CAUSE DES CINETIQUES CHIMIQUES TRES RAPIDES RENCONTREES DANS LA PLUPART DES SYSTEMES PROPULSEURS (COMBUSTION DE L'HYDROGENE DANS LE CAS DU STATOREACTEUR SUPERSONIQUE PAR EXEMPLE), LA ZONE DE REACTION SITUEE A L'INTERFACE DES DEUX FLUX EST TRES MINCE PAR RAPPORT AUX AUTRES ECHELLES CARACTERISTIQUES DU SYSTEME. UNE ANALYSE ASYMPTOTIQUE NOUS PERMET DE CALCULER UNE SOLUTION APPROCHEE, CONSTRUITE SUR UN NOMBRE ADIMENSIONNEL CARACTERISTIQUE, LE NOMBRE DE DAMKOHLER. LA SIMULATION NUMERIQUE DIRECTE PERMET DE CALCULER DES FLAMMES DE DIFFUSION LAMINAIRES OU TURBULENTES DANS DES GEOMETRIES SIMPLES, PAR LA RESOLUTION DIRECTE DES EQUATIONS DE CONSERVATION, SANS MODELE DE TURBULENCE, NI HYPOTHESE D'EQUILIBRE CHIMIQUE. CES CALCULS APPORTENT DES INFORMATIONS LOCALES ET INSTANTANEES SUR LES INTERACTIONS ENTRE LA FLAMME ET LA TURBULENCE, EN MEME TEMPS QU'UNE ETUDE STATISTIQUE GLOBALE UTILE A LA MODELISATION. ENFIN, LA COMPARAISON DES SOLUTIONS ISSUES DES DEUX METHODES-THEORIQUE ET NUMERIQUE- PERMET UNE VALIDATION RECIPROQUE DANS LE CAS DE LA FLAMME DE DIFFUSION LAMINAIRE MONODIMENSIONNELLE. APRES AVOIR VERIFIE LA BONNE CORRESPONDANCE ENTRE LES DEUX SOLUTIONS, ON UTILISE CETTE METHODE DE COMPARAISON POUR EVALUER LES EFFETS DE COURBURE ET D'INSTATIONNARITE, D'ABORD DANS UNE CONFIGURATION D'INTERACTION FLAMME-PAIRE DE TOURBILLONS, ENSUITE DANS UNE CONFIGURATION DE FLAMME TURBULENTE, ABOUTISSANT A DES DIAGRAMMES DE REGIME DE COMBUSTION TURBULENTE
Book Synopsis Flamme en V turbulente : simulation numérique directe et modélisation de la combustion turbulente prémélangée by : Raphae͏̈l Hauguel
Download or read book Flamme en V turbulente : simulation numérique directe et modélisation de la combustion turbulente prémélangée written by Raphae͏̈l Hauguel and published by . This book was released on 2003 with total page pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Ces travaux sont principalement consacrés à l'étude de la combustion turbulente prémélangée et à sa modélisation. L'outil numérique qui a été choisi est la Simulation Numérique Directe (DNS). Tout d'abord, des flammes planes placées dans des turbulences homogènes et isotropes ont été simulées. Il a été montré que cette configuration ne permet pas d'obtenir de solutions statistiquement stationnaires, ce qui limite considérablement leur utilisation pour tester des modélisations qui ont pour objet de décrire le comportement des champs moyens. L'accent a alors porté sur la réalisation de DNS proches de configurations expérimentales. Des flammes en V se développant dans différentes turbulences de grille et stabilisées par un fil chaud ont été étudiées. A partir des données issues de la DNS, l'interaction flamme-turbulence a été analysée. Deux régimes de transport turbulent sont observés : un régime de type gradient et un régime de type contre-gradient. C'est donc une formulation au second ordre qui a été retenue pour analyser la modélisation de la combustion turbulente. La formulation au second ordre fait intervenir de nouveaux termes qui doivent être modélisés pour que le problème soit fermé. Ce sont les modèles basés sur l'approche conditionnelle développée par Bray, Moss et Libby qui sera retenue. Suivant ce formalisme, une évaluation des termes et des fermetures existantes a été effectuée. Puis de nouveaux modèles, plus précis, ont été proposés. Enfin, les travaux ont évolué vers l'étude de la densité de surface de flamme. Sa fermeture algébrique et les termes, qui apparaissent dans son équation de transport, ont été étudiés. A l'aide de ces résultats, une nouvelle fermeture pour le taux de dissipation scalaire est proposée.
Book Synopsis Etude asymptotique, simulation numérique directe et modélisation de l'intéraction flamme turbulente prémélangée -paroi by : Gilles Bruneaux
Download or read book Etude asymptotique, simulation numérique directe et modélisation de l'intéraction flamme turbulente prémélangée -paroi written by Gilles Bruneaux and published by . This book was released on 1996 with total page 160 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Au cours de ce travail de thèse, nous étudions les interactions flamme turbulente prémélangée-paroi à l'aide d'analyses théoriques et numériques. En premier lieu, nous nous intéressons au régime laminaire. Tout d'abord, un rappel des études menées dans la littérature scientifique nous permet de caractériser les configurations d'interaction puis de valider l'emploi de schémas cinétiques simplifiés. Ensuite, des calculs d'intéraction laminaire sont effectués à l'aide d'une simulation numérique directe employant un schéma cinétique à une étape, puis sont comparés avec succès à une analyse asymptotique. Nous retrouvons les distances de coincement et les flux de chaleur pariétaux de la littérature. Les pertes thermiques réduisent la vitesse de consommation et mènent à l'extinction de la flamme lors du maximum du flux de chaleur pariétal. Cette extinction est suivie d'une phase de retrait de la flamme, quand le fuel diffuse dans la zone de réaction, qui explique la faible production d'imbrûlés de combustion lors de l'interaction. Dans une seconde partie, nous étudions le régime turbulent. Pour cela, deux types de simulations numériques directes sont menés : des calculs bi-dimensionnels complets et des calculs tri-dimentionnels à densité constante. Des résultats similaires sont obtenus : le comportement local de la flamme turbulente est assimilable à une interaction laminaire, et il existe des poches de gaz frais dans les gaz brûlés, associées à des zones d'extinction locales. Dans les calculs bi-dimensionnels les distances de coincement et les flux thermiques maximaux sont comparables aux valeurs laminaires. Cependant, dans les calculs tri-dimensionnels, la structure de la turbulence induit des distances plus petites et les flux plus élevés. Dans une dernière partie, nous élaborons et validons un modèle d'interaction flamme-paroi. Ce modèle s'appuie sur l'approche des flammelettes, où la flamme est décrite par sa vitesse de consommation et sa densité de surface. L'équation exacte de propagation de la densité de surface est prise comme point de départ et son bilan est équilibré avant, pendant et après l'interaction. Des sous-modèles sont proposés pour chacun des termes de l'équation et sont comparés individuellement aux résultats de la DNS. L'effet des pertes thermiques sur la vitesse de consommation est pris en compte dans l'expression du taux de réaction moyen, ainsi que dans les expressions des termes de transport et de destruction de surface. La diminution des échelles turbulentes près du mur affecte les expressions des termes d'étirements turbulent et de diffusion turbulente. Ensuite, ce modèle est dérivé en loi de paroi puis incorporé dans un code de calcul moyenné (Kiva2-MB). Il est validé dans un calcul de combustion moteur.
Book Synopsis Simulation numérique directe et modélisation de la pollution des flammes turbulentes by : Martin Hilka
Download or read book Simulation numérique directe et modélisation de la pollution des flammes turbulentes written by Martin Hilka and published by . This book was released on 1999 with total page 260 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Cette thèse a pour objectif d'améliorer les connaissances et les modèles de la combustion turbulente prémélangée et en particulier de la formation des polluants dans les flammes turbulentes. Basée sur une approche de simulation numérique directe, bâtie autour du code NTMIX-CHEMKIN et en tenant compte de cinétiques chimiques complexes, nous avons étudié, d'une part, l'interaction d'une flamme de prémélange plane avec une paire de tourbillons, d'autre part, l'interaction flamme turbulence sur la base d'une turbulence homogène isotrope bidimensionnelle. Les résultats de ces études montrent l'inadéquation de certains schémas cinétiques pour la description de l'interaction flamme-tourbillons et donc, à fortiori, pour l'interaction flamme-turbulence. On trace également l'évolution de grandeurs caractéristiques telles que le taux de dégagement de chaleur et l'émission lumineuse au cours de l'interaction. L'étude de flammes turbulentes montre le rôle du monoxyde de carbone en tant qu'intermédiaire clé entre l'oxydation du combustible méthane et la formation du dioxyde de carbone. On observe également que la formation instantanée du monoxyde d'azote no dans une flamme turbulente suit la même dépendance de la température que celle d'une flamme laminaire et peut donc être modélisée en faisant intervenir la fonction de densité de probabilité de la température de l'écoulement turbulent. Par ailleurs, l'analyse statistique des flammes avec une cinétique chimique complexe montre qu'il n'est pas possible d'obtenir les propriétés représentatives d'une surface de flamme à partir d'un seul iso-contour d'une variable caractéristique. L'exploitation de résultats de simulation numérique directe pour ce type de modèles de combustion nécessite l'introduction de grandeurs globales, définies ici par intégration perpendiculaire au front de flamme.
Book Synopsis DEVELOPPEMENT D'OUTILS NUMERIQUES DEDIES A L'ETUDE DE LA COMBUSTION TURBULENTE by : Laurent Vervisch Guichard
Download or read book DEVELOPPEMENT D'OUTILS NUMERIQUES DEDIES A L'ETUDE DE LA COMBUSTION TURBULENTE written by Laurent Vervisch Guichard and published by . This book was released on 1999 with total page 190 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: CE MEMOIRE PRESENTE DES OUTILS NUMERIQUES POUR LA SIMULATION NUMERIQUE DIRECTE (DNS) DE LA COMBUSTION TURBULENTE. DEUX CODES DISTINCTS, L'UN SPECTRAL, L'AUTRE BASE SUR UNE DISCRETISATION AUX DIFFERENCES FINIES, SONT DEVELOPPES. UN DES DEVELOPPEMENTS PRINCIPAUX DE CE TRAVAIL RESIDE DANS LE COUPLAGE DE CES CODES, QUI PERMET L'INJECTION D'UNE TURBULENCE COMPRESSIBLE SUBSONIQUE. LES METHODES NUMERIQUES SONT PRESENTEES, EN COMMENCANT PAR LE CODE SPECTRAL. TROIS SCHEMAS DE FORCAGE SONT IMPLANTES, DONT DEUX ONT ETE DEVELOPPES POUR CE TRAVAIL. POUR LE CODE DE TYPE DIFFERENCES FINIES, LES CONDITIONS AUX LIMITES NSCBC SONT ETENDUES AUX EQUATIONS DE NAVIER-STOKES MULTIDIMENSIONNELLES. LA METHODE DEVELOPPEE POUR L'INJECTION D'UNE TURBULENCE SUBSONIQUE EST ENSUITE DETAILLEE. LE CODE SPECTRAL FOURNIT LES CONDITIONS DANS LE PLAN D'ENTREE DU CODE DE DIFFERENCES FINIES. POUR LA PREMIERE FOIS, LA CAPACITE D'INJECTER UNE TURBULENCE CONTROLEE, PERMET L'ETUDE DE L'INTERACTION FLAMME-TURBULENCE EN REGIME PERMANENT. LA FAISABILITE DE CETTE TECHNIQUE EST DEMONTREE AVEC LA DNS DE LA PROPAGATION D'UNE FLAMME PREMELANGEE DANS UNE TURBULENCE SPACIALEMENT DECROISSANTE. D'AUTRES APPLICATIONS SONT PRESENTEES, EN PARTICULIER, L'EVALUATION DES ALGORITHMES UTILISES EN PIV. LE CODE SPECTRAL ET UN CODE LAGRANGIEN SIMULENT LE MOUVEMENT DES PARTICULES AU SEIN D'UNE TURBULENCE. LA PRISE D'IMAGE EST SIMULEE EN SUPPOSANT L'ECLAIRAGE DES PARTICULES PAR UNE TRANCHE LASER. DANS CETTE ETUDE, LA DNS DEVIENT UN OUTIL DE VALIDATION DES ALGORITHMES DE TRAITEMENT DES DONNEES EXPERIMENTALES.
Book Synopsis Modélisation et théorie des flammes by : Roland Borghi
Download or read book Modélisation et théorie des flammes written by Roland Borghi and published by Editions TECHNIP. This book was released on 2000 with total page 520 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Théorie de la combustion : flammes de prémélange, de diffusion, propagation et stabilisation des flammes, flammes laminaires, flammes turbulentes, brouillard de gouttelettes, écoulements réactifs, et autres phénomènes thermochimiques impliqués dans les chambres de combustion pour la propulsion ou la production d'énergie.
Book Synopsis Représentation et simulation de la combustion turbulente par le modèle de flamme cohérente by : Eric Maistret
Download or read book Représentation et simulation de la combustion turbulente par le modèle de flamme cohérente 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.
Book Synopsis Évaluation des termes de transport et de dissipation de surface de flamme par simulation numérique directe de la combustion turbulente by : Hicham Boughanem
Download or read book Évaluation des termes de transport et de dissipation de surface de flamme par simulation numérique directe de la combustion turbulente written by Hicham Boughanem and published by . This book was released on 1998 with total page 195 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'hypothèse de transport par gradient de la variable d'avancement de la réaction a un domaine de validité limité dans le cas des flammes turbulentes prémélangées. L'existence de deux régimes de transport, gradient et contre-gradient, est démontrée dans ce travail à l'aide de Simulations Numériques Directes (DNS), réalisées dans des configurations de flammes planes. La base de données DNS a permis de caractériser l'influence du dégagement de chaleur, celle du rapport de vitesse, et celle d'un champ d'accélération externe. Les simulations révèlent une forte corrélation entre la nature du transport turbulent et la vitesse et l'épaisseur de flamme turbulente. Ces effets ne sont pas correctement décrits dans les modèles de combustiion. Une approche conditionnelle " gaz frais / gaz brûlés " est proposée pour résoudre les difficultés rencontrées. D'autre part ce travail a permis d'observer à l'aide des simulations le développeent d'instabilités de flammes dans des configurations turbulentes. Un critère est proposé pour déterminer le domaine d'influence de ces instabilités (instabilités de Darieus-Landau, instabilités de Rayleigh-Taylor, instabilités thermo-diffusives).Ce critères suggère que le rôle des instabilités de flamme n'est pas limité à des écoulements à faible nombre de Reynolds.
Book Synopsis Mise en évidence expérimentale et modélisation des régimes de combustion diphasique présents dans les foyers aéronautiques by : Maxime Vicentini
Download or read book Mise en évidence expérimentale et modélisation des régimes de combustion diphasique présents dans les foyers aéronautiques 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.
Book Synopsis Combustion laminaire diphasique by : Philippe Versaevel
Download or read book Combustion laminaire diphasique written by Philippe Versaevel and published by . This book was released on 1996 with total page 244 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Ce travail s’inscrit dans le cadre de recherches visant à améliorer les modèles de combustion turbulente diphasique. L’étude a consisté à analyser finement d’un point de vue théorique et expérimental la structure de deux types de flammes monodimensionnelles diphasiques laminaires : la flamme de prémélange non-étirée et la flamme de diffusion à contre-courant. Pour ces deux types de flammes, nous nous sommes attachés dans un premier à vérifier la validité de notre modélisation sur les flammes monophasiques. Grâce à une méthode originale de remaillage dynamique, des calculs en chimie complexe ont pu être réalisés sur les deux flammes diphasiques étudiées. En ce qui concerne les flammes de prémélange diphasiques, les courbes donnant la vitesse de flamme en fonction de la richesse pour différents diamètres de gouttes ont pu être obtenues numériquement, ainsi que l’extinction des flammes de prémélange riches. Les résultats obtenus sont en bon accord avec les mesures disponibles. En ce qui concerne les flammes de diffusion monophasiques, de nombreuses mesures d’extinction ont été réalisées pour différentes pressions et richesses pour valider notre code. Enfin, les limites d’extinction des flammes de diffusion diphasiques ont été obtenues numériquement en chimie complexe. Les calculs ne sont pas en bon accord avec les mesures. L’origine de ce désaccord semble provenir de la modélisation de la trainée des gouttes. Cette hypothèse est renforcée par des mesures de Vélocimétrie Laser Doppler de phase.
Book Synopsis Etude de l'application des simulations aux grandes échelles à la combustion turbulente prémélangée by : JULIEN.. PIANA
Download or read book Etude de l'application des simulations aux grandes échelles à la combustion turbulente prémélangée written by JULIEN.. PIANA and published by . This book was released on 1996 with total page 187 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Ce travail se place dans le cadre de la simulation aux grandes échelles (les) de la combustion turbulente. Le but des simulations les est de résoudre les structures de grande taille et de modéliser les effets des petites structures par des modèles de sous-maille. L'intérêt de ces méthodes est de décrire les phénomènes instationnaires, fortement turbulents, notamment dans des configurations géométriques complexes. Elles constituent à cet égard un outil attractif pour la simulation de la combustion turbulente dans des configurations industrielles. Cependant représenter la combustion dans ce contexte pose des problèmes particuliers devant être résolus par des méthodes spécifiques. Dans ce mémoire, nous étudions notamment une description cinématique de la combustion pour laquelle il convient d'estimer les effets de la turbulence sur la vitesse de flamme. L'analyse de la géométrie de la flamme peut nous apporter à cet effet des informations utiles. Nous avons donc mené une étude expérimentale sur une flamme turbulente prémelangée afin de caractériser, par visualisation tomographique, la géométrie du front de flamme. Les mesures du plissement de la flamme nous ont permis de proposer un modèle de sous-maille pour la vitesse de flamme. Des mesures de vélocimétrie laser ont par ailleurs apporté des informations complémentaires sur la dynamique de la flamme. La méthode basée sur la représentation cinématique du front de flamme a été ensuite développée de façon détaillée. Le front de flamme y est défini à partir d'une variable de progrès appelée G et son évolution est exprimée par une équation pour G. Le couplage entre la combustion et l'écoulement est assure par un modèle spécifique pour le dégagement de chaleur que nous avons proposé et étudié. Dans une première étape de validation nous avons comparé cette méthode avec la simulation directe dans des configurations bidimensionnelles spatialement résolues. Ensuite, le modèle est utilisé dans une simulation les reactive 3d dans le cas d'un écoulement fortement turbulente (RE = 50.000). Finalement, une alternative aux calculs les traditionnels est présentée. Elle s'appuie sur les algorithmes FCT (flux corrected transport) dont les propriétés numériques dissipatives ont des effets comparables à la dissipation de sous-maille introduite dans les simulations aux grandes échelles. Nous avons étudié leur sensibilité à la résolution numérique dans un calcul de couche de mélange réactivé. Lorsque la résolution diminue, le mélange est toujours correctement représente mais cette méthode ne permet pas une bonne description de l'allumage de la couche de mélange ; ceci montre également la nécessité de représenter la combustion non-prémelangée par des modèles spécifiques aux méthodes LES.
Book Synopsis Etude expérimentale et numérique de la propagation de flammes prémélangées turbulentes dans une atmosphère pauvre en hydrogène et humide by : Fabrice Malet
Download or read book Etude expérimentale et numérique de la propagation de flammes prémélangées turbulentes dans une atmosphère pauvre en hydrogène et humide written by Fabrice Malet and published by . This book was released on 2005 with total page 272 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'objet de la thèse est l'amélioration de l'évaluation du risque hydrogène dans les réacteurs nucléaires, dans le cas où les mélanges pauvres donnent lieu à des déflagrations accélérées. Dans ce but les propriétés explosives des mélanges hydrogène/air/diluant ont été étudiées avec deux dispositifs : (1) une bombe sphérique afin de déterminer les propriétés des flammes laminaires (vitesse fondamentale à étirement nul, énergie globale d'activation, nombre de Zeldovich, longueur de Markstein...). (2) Une ENceinte d'ACCElération de Flamme (ENACCEF) hautement instrumentée et encombrée d'obstacles afin de d'observer l'accélération de flammes. Le premier dispositif a permis la validation d'un modèle de cinétique chimique et la formulation de la vitesse normale de combustion paramétrée des conditions initiales (composition, température, pression). L'étude des accélérations de flammes (jusqu'à 600m/s) en présence d'obstacles a mis en évidence les influences sur les profils de vitesse de flamme, du taux de blocage, de la forme des obstacles, de la composition du mélange réactif ainsi que de la présence de gradients de concentration. Enfin, une étude de simulation numérique portant sur des flammes laminaires et accélérées a permis d'améliorer le code de calcul TONUS en introduisant un suivi fin de la position de flamme. Les expériences en bombe sphérique ont été reproduites grâce à la mise au point d'une corrélation entre le taux numérique de combustion et la richesse. La modélisation a conduit à une meilleure compréhension des phénomènes d'accélération de flamme. La prise en compte, dans le code, des pertes thermiques a amélioré la simulation des expériences d'accélération de flamme.
