Modele d'instabilite dans un ecoulement de gaz brules issus d'une flamme de premelange en presence d'un champ d'acceleration

par Moussa Kalimoulahi Samba

Thèse de doctorat en Sciences et techniques

Sous la direction de Roger Prud'homme.

Soutenue en 1999

à Paris 6 .

    mots clés mots clés


  • Résumé

    Le jet de gaz brules issus d'une flamme de premelange en presence d'un champ d'acceleration, est etudie numeriquement. Deux modeles de flamme sont proposes : 1/ conique avec profil de vitesse en eventail centre 2/ paraboloidal avec etirement local au sommet de la flamme. L'etude numerique repose sur la technique des directions alternees et sur l'utilisation de deux schemas numeriques l'un totalement implicite en temps et l'autre, semi-implicite. Les resultats numeriques sont compares a ceux obtenus par differents experimentateurs qui indiquent que sous l'effet de la gravite (g = g 0), le sommet de la flamme oscille a une frequence f c de 16-17 hz pour les melanges methane-air etudies. Ceux-ci montrent egalement l'absence d'oscillation en microgravite et une variation de f c en racine de g. Les etudes faites en implicite total montrent qu'a g = g 0 le jet de gaz chauds, obtenu avec le modele conique, oscille a une frequence caracteristique f c de 25. 8 hz, tandis que le modele paraboloidal donne une valeur de f c egale a 12. 4 hz. En microgravite, la frequence trouvee dans les deux cas est non nulle. Pour une loi presupposee en racine de g, nous obtenons avec le modele de la flamme conique : f c = 16. 9 g / g 0. L'utilisation du schema semi-implicite, mieux adapte aux ecoulements instationnaires, apporte des ameliorations notables a ces resultats. En effets, ceux-ci sont moins disperses et plus proches des resultats d'experience. Ainsi, nous obtenons avec le modele conique une frequence de 19. 78 hz en gravite normale et 3. 75 hz a g = 0. Le modele paraboloidal donne une frequence de 12. 95 hz pour g = g 0 et une frequence nulle en microgravite (g = 0). Pour des lois presupposees en racine de g, la methode des moindres carres permet d'obtenir, d'une part avec le modele conique, la loi de frequence : f c = 17. 37 g / g 0 et d'autre part avec le modele paraboloidal, la relation : f c = 12. 95 g / g 0. Des lois de frequence sont obtenues en evaluant simplement la variation moyenne par rapport a g, nous trouvons alors : f c = 17. 37 (g/g 0) 0. 2 8 avec le modele conique et f c = 12. 95 (g/g 0) 0. 4 3 avec le modele paraboloidal.


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Informations

  • Détails : 206 p.
  • Annexes : 86 ref.

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  • Bibliothèque : Université Pierre et Marie Curie. Institut d'Alembert-Bibliotheque de Mecanique..
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  • Bibliothèque : Centre Technique du Livre de l'Enseignement supérieur (Marne-la-Vallée, Seine-et-Marne).
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  • Cote : PMC RT P6 1999
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