De la Structure d'une flamme de diffusion soumise à un écoulement forcé laminaire

par Lynda Brahmi

Thèse de doctorat en Énergétique

Sous la direction de Pierre Joulain.

Soutenue en 1998

à Poitiers .


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  • Résumé

    Un incendie a bord d'une station spatiale est simule au moyen d'un bruleur plat soumis a un ecoulement force laminaire parallele a sa surface (u < 1 m/s). L'ordre de grandeur de l'ecoulement force est choisit de facon a etre representatif des vitesses caracteristiques des systemes de ventilation des cabines. Une description aerodynamique du probleme debute cette etude. Des experiences ont ete menees en gravite normale et en gravite reduite de facon a evaluer le role des forces de flottabilite sur la structure et la geometrie des flammes. La structure de l'ecoulement non reactif est decrite au moyen de tomographies laser pour differentes vitesses des ecoulements injectes et forces. La separation de la couche limite qui conduit a la creation d'un ecoulement tridimensionnel est mise en evidence. La variation des concentrations en oxygene et en combustible ainsi que la variation des vitesses de l'ecoulement force et parietal a un effet significatif sur la geometrie, l'intensite lumineuse et les limites d'extinction de la flamme. Les experiences ont montre que la structure de la flamme et sa geometrie resultent d'une interaction couplee entre les effets aerodynamiques et thermiques. Les resultats aboutissent a la description detaillee de differents regimes de flamme. Cette configuration particuliere a ete modelisee pour la premiere fois par emmons 1956 qui a decrit une flamme de diffusion placee au sein d'une couche limite etablie sur un combustible condense en evaporation. Bien que l'analyse exacte de cet auteur ne peut pas etre utilisee a cause d'une vitesse d'injection uniforme le long du bruleur, la methodologie proposee par emmons a cependant ete utilisee pour comparer les resultats experimentaux a la theorie. Une etude de faisabilite, menee afin de determiner la distribution de temperature au sein d'une flamme au moyen de la thermographie infrarouge, est presentee. Cette etude utilise la microgravite afin d'ameliorer la connaissance de la structure de la flamme de diffusion et specialement sa geometrie et ses limites d'extinction qui sont des parametres de grande importance dans la comprehension des incendies. La comparaison de la flamme en gravite normale et reduite contribue a la comprehension des effet de flottabilite sur les ecoulements reactifs.

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Informations

  • Détails : [13], 281 p
  • Annexes : 193 réf. bibliogr.

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  • Bibliothèque : Université de Poitiers. Service commun de la documentation. Section Sciences, Techniques et Sport.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TS 98/POIT/2270
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