Etude numérique d'une flamme de diffusion de gaz en microgravité sur une plaque plane soumise à un écoulement d'air parallèle à sa surface

par Sébastien Rouvreau

Thèse de doctorat en Énergie, thermique, combustion

Sous la direction de Pierre Joulain et de Hui Ying Wang.


  • Résumé

    L'étude numérique d'une flamme laminaire de diffusion de gaz sur une plaque plane soumise à un écoulement d'air parallèle à sa surface est développée. La configuration choisie est celle d'un écoulement d'air à vitesse représentative des systèmes de ventilation des stations spatiales, dans un environnement en microgravité. Les écoulements sont calculés en simulation numérique directe et un modèle de fraction de mélange est utilisé pour la simulation de la réaction de combustion. Deux régimes distincts ont été identifiés en fonction de la vitesse d'injection du combustible : le régime de type couche limite et le régime de type décollé. Une étude détaillée de l'influence de l'injection seule et du dégagement de chaleur du à la flamme sur l'écoulement est présentée. Une explication sur l'origine des survitesses observées en premier lieu par Hirano est alors donnée ainsi que les limites d'utilisation du modèle d'Emmons pour ce genre de problème.

  • Titre traduit

    ˜A œnumerical study of a gaz diffusion flame in microgravity on a flate plate in a flow of air parallel to its surface


  • Résumé

    A numerical study of a laminar gas diffusion flame on a flat plate in a flow of air parallel to its surface is performed. The configuration is that of a low velocity flow of air, characteristic of ventilation systems in space stations, in a microgravity environment. Flows are calculated in Direct Numerical Simulation (DNS) and a mixture fraction model is used to simulate the combustion reaction. Two different regimes have been identified during this study: a boundary layer regime and a separated flow regime. A detailed study of the influence of both injection and heat release on the main stream flow is presented for flows representative of each regime. An explanation for the velocity overshoot first observed by Hirano is then given as well as a domain of validity for Emmons model for such flows.

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Informations

  • Détails : 174 p.
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. 53 réf.

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  • Bibliothèque : Université de Poitiers. Service commun de la documentation. Section Sciences, Techniques et Sport.
  • Non disponible pour le PEB
  • Cote : 02/POIT/2257-A
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  • Disponible pour le PEB
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