Etude de la formation et de l'oxydation des suies dans des flammes de diffusion laminaires d'éthylène : approches expérimentale et numérique

par Martine Talbaut

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de Alexis Coppalle.

Soutenue en 1996

à Rouen .


  • Résumé

    Le travail présenté dans ce mémoire concerne l'étude, à la fois expérimentale et numérique, des processus de formation et d'oxydation des particules de suie dans des flammes laminaires de diffusion. Les travaux expérimentaux ont été réalisés dans deux flammes de diffusion, éthylène-air et éthylène-oxygène. Afin de mieux appréhender les processus d'oxydation des suies, une analyse plus complète a été menée dans la flamme éthylène-oxygène. Les mesures ont été effectuées au moyen de différentes techniques optiques. La fraction volumique de suie, le diamètre et le nombre de particules ont été déterminés par la méthode extinction-diffusion. Les diamètres ainsi déduits ont été comparés aux valeurs obtenues par P. C. S. (spectroscopie par corrélation de photons). La température a été mesurée par pyrométrie à deux couleurs. La fluorescence induite par laser a été utilisée afin de déterminer la concentration du radical OH, ainsi que le coefficient d'extinction des suies dans l'ultraviolet. L'ensemble de ces résultats a permis une analyse des processus de formation et d'oxydation des suies ainsi que la détermination, dans la flamme suroxygénée, de l'efficacité de collision du radical OH. L'étude numérique a été menée à l'aide d'un code de calcul simulant des flammes de diffusion à contre-courant. Un mécanisme réactionnel détaillé a été utilisé pour prédire la phase gazeuse. Des modèles simplifiés de formation et d'oxydation des suies ont été implantés dans le code. Les modèles d'oxydation étudiés ont permis de mettre en évidence la prédominance du rôle du radical OH sur celui de la molécule d'oxygène lors de l'oxydation des particules de suie.

  • Titre traduit

    Soot formation and oxidation in laminar ethylene diffusion flames : experimental and numerical approaches


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