Etude cinétique de la formation des particules de suie à partir de constituants d'un kérosène

par Danielle Darius

Thèse de doctorat en Cinétique chimique appliquée

Sous la direction de Claude-Etienne Paillard et de Philippe Dagaut.

Soutenue en 2005

à Orléans .


  • Résumé

    Il est nécessaire de simuler la dégradation du kérosène jusqu'aux suies avec un mécanisme fiable afin de prévoir les effets physiques de la combustion dans les réacteurs. Cette thèse contient la réduction d'un mécanisme d'oxydation d'un mélange représentatif d'un kérosène (70% n-décane + 30% de n-propylbenzène) et une base de données expérimentales sur la formation, la morphologie et la distribution de tailles des suies dans des conditions proches de celles des réacteurs. La réduction a diminué de 71% le nombre d'espèces (analyse des flux atomiques) et de 85% le nombre de réactions (analyse des composantes principales de la matrice des vitesses). Le mécanisme réduit reproduit correctement les résultats du mécanisme initial. Le tube à choc couplé à l'extinction laser a permis : (1) de suivre la formation des suies derrière l'onde de choc réfléchie en pyrolyse et à richesse 5, et (2) de prélever des suies afin de les observer au microscope électronique à transmission. Pour chaque hydrocarbure (n-décane, cyclohexane, n-propylbenzène et 1,2,4-triméthylbenzène) et le mélange binaire étudiés (80% n-décane + 20% n-propylbenzène), des expressions numériques de type Arrhénius pour le délai d'induction et la constante de croissance des suies, et Gaussien asymétrique pour le rendement en suies ont été déterminées en fonction de la température. La vitesse maximale de croissance a également été étudiée. L'évolution de ces paramètres dépend de la teneur et de la nature de l'hydrocarbure et des conditions thermodynamiques. La morphologie et la distribution de tailles de suies de n-décane et de n-propylbenzène ont été décrites, un diamètre moyen compris entre 16 et 20 nm a été déterminé.

  • Titre traduit

    Kinetic study of soot formation from heavy hydrocarbons and kerosene surrogate mixture


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Informations

  • Détails : 1 vol. (202 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 161-180

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université d'Orléans. Service commun de la documentation.Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TS 19-2005-69
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