Cinétique de combustion de flammes prémélangées riches méthane/éthane/propane : étude expérimentale et modélisation

par Benoîte Lefort

Thèse de doctorat en Structure et dynamique des systèmes réactifs

Sous la direction de Jean-François Pauwels.

Soutenue en 2006

à Lille 1 .


  • Résumé

    L'étude porte sur la combustion à basses pressions d'un mélange CH4/C2H6/C3H8/O2/N2 dans des flammes laminaires riches (Phi =1,66 et 2,05). Les espèces stables sont analysées par couplage microsonde - chromatographie/spectrométrie de masse - spectroscopie d'absorption infrarouge. La température est mesurée par thermocouple recouvert. Un mécanisme de combustion, comprenant 197 espèces et 1207 réactions, a été mis au point pour reproduire les profils des espèces. Le modèle prédit correctement l'évolution des espèces hydrocarbonées en C2 (éthylène, acétylène), C3 (allène, propyne), C4 (1,3-butadiène, 1 et 2-butyne), C6 (benzène), C7 (toluène) qui jouent un rôle dans la formation des suies observées à Phi = 2,05. Le mécanisme a été comparé à des modèles de la littérature, et testé dans d'autres conditions expérimentales (délais d'autoinflammation, vitesses de flammes, réacteur parfaitement agité). Les fractions volumiques des suies ont été mesurées par Incandescence Induite par Laser.

  • Titre traduit

    Combustion kinetics of rich premixed methane/ethane/propane flammes : experimental study and modeling


  • Résumé

    The present work concerns the study of rich liminar premixed CH4/C2H6/C3H8/O2/N2 flames (Phi =1,66 et 2,05). The stable species are analyzed by micropobe sampling, gas chromatography, mass spectrometry and infrared spectroscopy. The temperature profiles are measured with a coated thermocouple. A detailed chemical kinetic mechanism, including 197 species involved in 1207 reactions, has been developped. The profiles of C2 (ethylene, acetylene), C3 (allene, propyne) and C4 (butadiene, butyne) hydrocarbon species and of benzene and toluene, which are known as soot precursors, are well predicted by the model. The chemical mechanism has been also compared with other mechanisms of the literature and tested in other experimental conditions (ignition delays, burning velocities, perfect stirred reactor). Soot volume fractions are mesured by Incandescence Induced of Laser in the richest flame.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (332 p.)
  • Notes : Thèse confidentielle jusqu'en 2016
  • Annexes : Bibliogr. p.277-292

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université des sciences et technologies de Lille (Villeneuve d'Ascq, Nord). Service commun de la documentation.
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  • Cote : 50376-2006-424
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