Simulation numérique et modélisation de la propagation de flammes de prémélange dans un milieu stratifié en richesse

par Jérôme Hélie

Thèse de doctorat en Dynamique des fluides

Sous la direction de Thierry Poinsot.

Soutenue en 2001

à Toulouse, INPT .


  • Résumé

    La Simulation Numérique Directe est utilisée pour étudier la propagation de flammes laminaire et turbulente prémélangées dans un milieu où existent des fluctuations de rapport massique carburant / oxydant. Des effets importants sur la vitesse de flamme turbulente sont trouvés pour une richesse moyenne proche de la stoechiométrie. Par une approche flammelette, il est montré que ces effets sont essentiellement dûs à une modification de la structure locale des flemmelettes paramétrée par son taux de consommation. La réaction chimique peut être décrite par deux étages de combustion distincts : un front de prémélange progressant dans une richesse variable derrière lequel subsistent des espèces réactives brûlant dans une seconde zone de combustion. Un modèle moyen basé sur la densité de surface de flamme est proposé pour reproduire ces effets à partir des résultats des simulations directes. La composition du mélange est basée sur un scalaire passif dont la forme de la fonction densité de probabilité est présumée. Le modèle est étendu sur la base d'une fermeture algébrique pour prendre en compte les extinctions locales du front de prémélange dûes à une richesse trop faible ou trop forte. Le modèle est ensuite utilisé pour la simulation d'une chambre de combustion d'un moteur à allumage commandé à injection directe. Les résultats sont confrontés avec les mesures expérimentales et des effets sur la pression moyenne sont retrouvés.


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Informations

  • Détails : 221 p.
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 183-192

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Ecole nationale supérieure d'électrotechnique, d'électronique, d'informatique, d'hydraulique et des télécommunications. Bibliothèque centrale.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 01INPT038H/1
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