Etude expérimentale de l'émission sonore des flammes turbulentes

par Angélique Belliard

Thèse de doctorat en Sciences

Sous la direction de GEOFFREY SEARBY.

Soutenue en 1997

à Aix-Marseille 1 .


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  • Résumé

    Cette these porte sur l'emission sonore des flammes turbulentes de premelange de propane/air et plus particulierement sur le bruit lie aux fluctuations temporelles de surface de flamme. La premiere partie de ce travail est consacree a l'etude de bruleurs permettant de controler la turbulence et par suite les plissements des fronts de flamme. Un bruleur de type jet turbulent a ete retenu. L'ecoulement avec et sans combustion est etudie a l'aide des mesures d'anemometrie doppler laser. Les caracteristiques statistiques de la flamme sont obtenues par tomographie laser et les mesures de pression acoustique sont realisees grace a un microphone calibre. Les parametres de controle sont: l'echelle integrale et l'intensite de turbulence, la richesse du melange, le debit de gaz et la vitesse de combustion laminaire. Dans la deuxieme partie, les resultats des mesures acoustiques sont compares aux modeles theoriques de clavin-siggia (1991), strahle (1985) lorqu'il y a suffisamment d'echelles de plissement du front, il est montre que les puissances mesurees peuvent etre du meme ordre de grandeur que les puissances calculees et que les variations en fonction des differents parametres prevues par les modeles sont observees. Au-dela d'une certaine frequence, le spectre d'emission sonore suit une loi de puissance dont l'exposant varie avec la richesse entre -5/2 et -7/2, alors que le modele clavin-siggia conduit a une valeur constante egale a -5/2. Par ailleurs, l'existence d'un bruit haute frequence obeissant a la meme loi de puissance, n'est pas decrite par le modele. Il semble donc que d'autres mecanismes de generation du son sont a prendre en compte comme la disparition brutale des poches et des langues de gaz frais, les phenomenes d'extinction et de rallumage ou encore le developpement de l'instabilite de landau due a l'expansion des gaz

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Informations

  • Détails : 221 p
  • Annexes : Bibliogr. : f. 214-221

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