Modélisation de la combustion du gaz naturel par réseaux de réacteurs avec cinétique chimique détaillée

par Vincent Fichet

Thèse de doctorat en Énergétique

Sous la direction de Olivier Gicquel.

  • Titre traduit

    Modelling of the natural gas combustion through reactor networks with detailed chemical kinetic


  • Pas de résumé disponible.


  • Résumé

    Dans un contexte environnemental fort, les centrales thermiques fonctionnant au gaz naturel se voient imposer des seuils d'émissions sévères, actuellement 25 ppmvd pour le monoxyde de carbone (CO) et les oxydes d'azote (NOx). Des pénalités financières obligent l'exploitant à un réglage minutieux de ses machines. Un outil numérique est donc requis pour prédire ces émissions avec précision (quelques ppmvd), rapidité (utilisation sur site) et pour toutes sortes de configurations (géométrie, condition de fonctionnement). Modéliser et simuler la formation d'espèces minoritaires dans un écoulement turbulent réactif est un challenge scientifique et numérique du fait du couplage entre les larges spectres spatiaux et temporels mis en jeu. L'approche réseau de réacteurs propose de post-traiter un calcul CFD (Computational Fluid Dynamics) doté d'une chimie globale par calcul OD de réseaux de réacteurs dans lesquels la cinétique chimique est détaillée. Une méthodologie générale est développée pour le découpage de l'écoulement en zones statistiquement homogènes. Deux modèles de réseaux de réacteurs sont définis, prenant ou non en compte les fluctuations turbulentes (densité de probabilité) ainsi qu'une distribution de temps de séjour dans chaque réacteur. Des études de sensibilité à l'hygrométrie, à la variabilité combustible et aux changements de charge ont été ménées. La comparaison aux mesures souligne la pertinence des modèles proposés. Enfin, le modèle de combustion turbulente de CFD a été amélioré, et en particulier la forme de sa densité de probabilité (pdf), pour permettre une prédiction affinée des NOx par l'emploi d'une cinétique chimique tabulée

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Informations

  • Détails : 1 vol. (260 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. 120 références

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  • Bibliothèque : CentraleSupélec. Bibliothèque.
  • Non disponible pour le PEB
  • Cote : TH 65774
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