Etude spatiale et temporelle des champs thermiques et dynamiques de la combustion de prémélange turbulente instationnaire

Spatial and temporal study of the thermal and dynamic structure of non-stationary turbulent premixed flames

• Auteur / Autrice : Valérie Erard
• Direction : Daniel Puechberty
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences appliquées
• Date : Soutenance en 1996
• Etablissement(s) : Rouen

Mots clés

Mots clés contrôlés

Méthane

Flamme

Turbulence

Tomographie

Mots clés libres

Flamme prémélange

Flamme turbulente

Propagation flamme

Structure flamme

Visualisation

Premixed flame

Turbulent flame

Methane

Flame propagation

Flame structure

Visualization

Tomography

Résumé

Cette étude a pour but de visualiser et d'analyser la structure spatiale des fronts de flammes turbulentes instationnaires de prémélange méthane-air. Les flammes sont réalisées par étincelle dans une soufflerie verticale et se propagent librement dans un écoulement à turbulence de grille. La technique de mesure adoptée aux phénomènes rapides, est basée sur la tomographie laser couplée à une caméra rapide. Par traitements d'images, il est possible de suivre et de décrire l'évolution temporelle de la combustion. Ainsi, l'application de cette technique de visualisation permet d'accéder à des mesures quantitatives des grandeurs spatiales représentatives de l'interaction entre la chimie et le champ turbulent. Plusieurs de ces grandeurs sont quantifiées : l'évolution des rayons équivalents des flammes en fonction du temps, le taux de plissement, les courbures locales et moyennes, ainsi que les échelles fractales. Par ailleurs, la mesure du champ dynamique instantané est déterminée par l'application de la PIV par intercorrélation sur les mêmes images tomographiques, afin de mettre en évidence l'influence de la propagation de la flamme sur le champ turbulent.