Contribution a l'etude de la propagation d'une flamme de premelange instationnaire dans un ecoulement turbulent. Influence du nombre de lewis

par Bruno Renou

Thèse de doctorat en Sciences et techniques

Sous la direction de Abdelkrim Boukhalfa.

Soutenue en 1999

à Rouen .


  • Résumé

    Cette etude experimentale a pour but de caracteriser les interactions et les couplages entre les phenomenes aerodynamiques (la turbulence) et les phenomenes chimiques (la combustion) qui ont lieu au niveau des contours de flammes turbulentes premelangees instationnaires. Cette etude a ete menee dans une chambre de combustion a pression atmospherique ou les flammes sont allumees par etincelle au centre de la chambre dans un ecoulement turbulent homogene et isotrope. La premiere partie de ce travail a ete consacree a une analyse temporelle des contours de flammes pour differents combustibles (methane, propane et hydrogene) grace a la technique de tomographie laser rapide. Nous avons ainsi pu mesurer et calculer des grandeurs locales telles que les courbures, les vitesses de deplacement, des grandeurs geometriques comme les rayons de flamme et des grandeurs moyennes telles que les differentes vitesses de flamme, le taux d'etirement. Ces caracteristiques ont ete obtenues pour differentes conditions de turbulence et de richesse. Dans un deuxieme temps, le montage experimental a ete modifie pour permettre une mesure statistique des contours de flammes. Les grandeurs spatiales caracteristiques (orientation des flammelettes, echelles integrales de plissements et densites de surface de flammes) sont obtenues en fonctions des parametres experimentaux. Un modele temporel du taux de reaction moyen est propose et valide pour les differents nombres de lewis etudies. Enfin, la mesure des proprietes du champ dynamique par velocimetrie par image de particules a permis de determiner les grandeurs caracteristiques locales des interactions entre la chimie et la turbulence (cisaillement, etirement local,). Nous avons montre que la reponse du front de flamme en terme de courbure, a un cisaillement exterieur, est lineaire, et que les valeurs des coefficients dependent des proprietes thermodiffusives du combustible.


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Informations

  • Détails : 231 p.
  • Annexes : 163 ref.

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  • Bibliothèque : Université de Rouen. Service commun de la documentation. Section sciences site Madrillet.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 99/ROUE/S015
  • Bibliothèque : Institut national des sciences appliquées (Rouen Normandie).
  • Disponible pour le PEB
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