Modélisation de l'évaporation de gouttes multi-composants
Auteur / Autrice : | Nicolas Doué |
Direction : | Gérard Lavergne |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Énergétique et transferts |
Date : | Soutenance en 2005 |
Etablissement(s) : | École nationale supérieure de l'aéronautique et de l'espace (Toulouse ; 1972-2007) |
Mots clés
Mots clés contrôlés
Mots clés libres
Résumé
Cette thèse, financée par la DGA, a pour objectif le développement de modèles d'évaporation de gouttes multicomposants afin de bien prévoir la vaporisation des carburants. Une approche expérimentale réalisée en parallèle sur l'évaporation de gouttes bicomposants a fourni des résultats pour une validation partielle de ces modèles. Deux modèles de description des phases liquide et vapeur sont proposés. Le premier, souvent appliqué dans les travaux existants dans la littérature, est une modélisation discrète de la composition et devient extrêmement exigeant en temps de calcul lorsque le nombre de composants dans la goutte augmente. Le second modèle décrit la composition des carburants grâce à des fonctions de distribution et a fait l'objet d'améliorations durant ces travaux. Grâce à une recherche approfondie de propriétés physiques pour de nombreux hydrocarbures, l'évaporation du kérosène, de l'essence, du gasoil ou des futurs carburants alternatifs, peut alors être simulée avec une composition liquide très détaillée. Des techniques de mesure non intrusives sont mises en œuvre afin de déterminer l'évolution de la taille et de la température de gouttes bicomposants en évaporation dans une ambiance à faible ou haute température. Une étude spécifique sur l'allumage d'un noyau de gouttes multicomposants dans des conditions critiques (haute altitude) montre l'intérêt de considérer l'aspect multicomposants du kérosène.