Etude des mécanismes d'accélération des flammes se propageant depuis l'extrémité fermée vers l'extrémité ouverte de tubes horizontaux de longueur variable

par Steven Kerampran

Thèse de doctorat en Énergie, thermique, combustion

Sous la direction de Bernard Veyssière et de Daniel Desbordes.

Soutenue en 2000

à Poitiers .


  • Résumé

    La presente etude porte sur l'analyse experimentale de la propagation de flammes dans des tubes horizontaux fermes a l'extremite ou se produit l'allumage et ouverts a l'autre extremite. Les parametres principaux sont la longueur du tube et la reactivite du melange (via s u vitesse fondamentale et a rapport d'expansion). Deux montages experimentaux d'echelle differente ont ete concus de telle sorte que l'on puisse suivre la progression de la flamme au moyen d'une camera video rapide, ainsi que l'evolution de la pression associee. Les experiences realisees dans des melanges a base de propane, d'ethylene ou d'acetylene avec l'air montrent que la propagation de la flamme presente un caractere oscillatoire plus ou moins marque, selon la longueur du tube et la valeur du produit a. S u. Au debut de la propagation, la flamme met en mouvement les gaz frais devant elle et provoque l'oscillation acoustique de la colonne de gaz. Nous avons montre que sa trajectoire resulte d'une competition entre sa vitesse propre de propagation par rapport aux gaz frais et la vitesse oscillatoire de l'ecoulement des gaz dans le tube. Lorsque le coefficient a. S u est inferieur a une valeur critique v l, les oscillations acoustiques de la colonne de gaz jouent un role preponderant dans la propagation de la flamme. On observe dans ce cas des phases de propagation retrograde. Pour v l > a. S u, l'influence des oscillations de la colonne de gaz devient negligeable devant la vitesse propre de la flamme par rapport aux gaz frais. Une etude photographique detaillee des changements de forme du front de flamme au cours de sa propagation a montre que, pour a. S u < v l, la forme du front de flamme est profondement modifiee lors des interactions avec l'ecoulement oscillatoire des gaz. Des simulations numeriques, obtenues a l'aide d'un code acoustique monodimensionnel et d'un code aerodynamique reactif, produisent des evolutions des champs de pression et de vitesse qualitativement similaires aux resultats experimentaux.


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  • Détails : 235 p.
  • Annexes : 61 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 00/POIT/2315
  • Bibliothèque : Université de Poitiers. Service commun de la documentation. Section Sciences, Techniques et Sport.
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