Etude de milieux en combustion par la mesure de la concentration du radical oh par f. I. L

Study of combustion systems through concentration measurements of the oh radical by lif

• Auteur / Autrice : MAHMOUD IDIR
• Direction : M. CATHONNET
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie
• Date : Soutenance en 1995
• Etablissement(s) : Orléans

Résumé

Depuis une quinzaine d'annees, la fluorescence induite par laser (fil) est apparue comme la technique la mieux adaptee pour la detection et le dosage d'especes radicalaires en faible concentration. Ce memoire est consacre a la mise en uvre et a l'application de la fil pour la mesure de la concentration absolue du radical oh ainsi que de la temperature t dans differents milieux en combustion. L'utilisation de la fil en regime sature ainsi que la methode de calibration reposant sur des mesures de diffusion rayleigh permettent d'acceder a des mesures de concentration absolue avec une incertitude inferieure a 30%. Il est tenu compte en particulier de l'influence de la polarisation, ainsi que de la dependance du diametre du volume de fluorescence sur le signal mesure. Des mesures de oh et de t dans une flamme laminaire de premelange de methane stabilisee sur un bruleur a flamme plate dans une enceinte basse pression (4,2 kpa) donnent un bon accord avec l'ensemble des travaux de la litterature. Ces resultats permettent de valider le dispositif experimental ainsi que la methode. Le caractere non intrusif de la fil est mis a profit pour la mesure de la perturbation induite par un cone de prelevement sur les profils de oh et t dans la meme flamme. La modelisation des profils de oh a partir de profils de t mesures par fil a differentes distances du cone reproduit assez bien les mesures experimentales de oh, ce qui se traduit par le fait que la perturbation n'est que d'origine thermique. La partie essentielle de ce travail a porte sur l'etude de flammes de premelange de methane stabilisees en configuration a jets opposes. La fil est appliquee pour la premiere fois dans ce type de flammes afin de preciser l'influence de l'etirement sur la structure local de la flamme et sur les mecanismes de l'extinction. Des mesures effectuees avec differentes vitesses d'ecoulement des jets ainsi que differents ecarts entre les bruleurs font apparaitre que la concentration du radical oh est insensible aux pertes de chaleur et que, pour des flammes adiabatiques, oh et t sont insensibles aux variations de l'etirement, sauf au voisinage de l'extinction. Il est montre egalement que l'utilisation d'un coflow s'avere necessaire pour l'obtention d'un etirement constant sur le plan de la flamme