Contribution à l'étude théorique des interactions entre combustion et rayonnement

par Rodolphe Blouquin

Thèse de doctorat en Énergétique

Sous la direction de Guy Joulin.

Soutenue en 1996

à Poitiers .


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  • Résumé

    Cette these presente l'etude theorique (au moyen des developpements asymptotiques raccordes) de trois classes de problemes de combustion des premelanges heterogenes ou le role thermique du rayonnement est important. Il est d'abord montre analytiquement que l'addition de particules solides inertes permet d'etendre les limites de propagation dans des tubes des flammes de poussieres reactives (e. G. Charbon) et d'air et que la prise en compte de transports turbulents peut ralentir ces flammes. Ensuite, sont abordes les problemes d'ignition. Pour un demi-espace plan reactif soumis a un flux radiatif a sa surface, le temps d'ignition est obtenu en fonction de la reactivite du milieu. De plus, la mise au point d'un principe variationnel pour les equilibres entre rayonnement, reaction et conduction permet la determination des conditions critiques d'auto-allumage de corps convexes. Enfin, on considere la propagation des flammes en milieu gazeux premelange et ensemence par des particules solides inertes. Pour de telles flammes spheriques, une dynamique de relaxation tres riche est mise en evidence aussi bien en espace libre (configuration d'une explosion accidentelle) qu'en volume clos (configuration experimentale). Il est aussi montre que le rayonnement peut modifier les instabilites hydrodynamiques (type landau-darrieus) des fronts faiblement plisses. Puis, une description plus unifiee des regimes et limites de propagation est mise en place, prenant en compte prechauffage radiatif, effets d'extinction cinetique et conduction. Il y est suggere que les flammes de poussieres reactives pourraient etre simulees par celles de premelanges gazeux de faible reactivite et ensemences. Enfin, une etude de stabilite lineaire indique l'existence d'une bifurcation de hopf pour des nombres de zel'dovich suffisamment eleves. Ces comportements ont pour origines le caractere non local du transfert thermique radiatif, son intensite et sa longueur de reference qui est grande devant la portee des processus moleculaires. Si la forte non linearite de la loi d'arrhenius est preponderante, celle de la loi de stefan n'y joue aucun role qualitatif

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Informations

  • Détails : 386 p
  • Annexes : 89 réf. bibliogr.

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université de Poitiers. Service commun de la documentation. Section Sciences, Techniques et Sport.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TS 96/POIT/2363
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