Etude phénoménologique des processus d‟allumage et de stabilisation dans les chambres de combustion turbulente swirlées.

par Jean-Philippe Frenillot

Thèse de doctorat en Energétique

Sous la direction de Gilles Cabot et de Bruno Renou.

Soutenue le 08-04-2011

à Rouen, INSA , dans le cadre de École doctorale Sciences Physiques Mathématiques et de l'Information pour l'ingénieur (Saint-Etienne-du-Rouvray, Seine-Maritime) , en partenariat avec COmplexe de Recherche Interprofessionnel en Aérothermochimie (UMR 6614) (Saint-Etienne-du-Rouvray, Seine-Maritime) (laboratoire) et de Complexe de recherche interprofessionnel en aerothermochimie / CORIA (laboratoire) .

Le président du jury était Iskender Gökalp.

Le jury était composé de Laurent Gicquel, Michel Cazalens.

Les rapporteurs étaient Christine Mounaïm-Rousselle, Arnaud Mura.


  • Résumé

    Ce travail de recherche est consacré à l'étude des processus d'allumage et de stabilisation des flammes turbulentes en configuration aéronautique. Cette thèse, entièrement expérimentale, se base dans une première partie sur l'étude et la compréhension de l'effet des paramètres locaux (vitesse et concentration en combustible) et de l'historique du noyau de flamme au cours de sa propagation sur les statistiques d'allumage. Pour expliquer ces statistiques, des scénarios sont proposés et validés pour différentes configurations opératoires. La deuxième partie de la thèse est dédiée à l'amélioration de la stabilité des flammes kérosène/air par dopage en hydrogène. Nous avons montré qu'à même structure de flamme, l'amplitude des fluctuations de pression était abaissée par la présence d'hydrogène.

  • Titre traduit

    Phenomenological study of ignition and stabilization processes for turbulent swirled flames


  • Résumé

    This research is dedicated to the study of turbulent flames ignition and stabilization processes in representatives' aircraft combustion chambers. This PHD thesis, fully experimental, is based on studying and understanding local parameters (velocity and fuel concentration) and historical effects of the flame kernel's environment during its propagation on ignition statistics. To explain this statistics, various scenarios arre proposed and discussed. In this way, we justify the existence of high and low efficiency areas thanks to a time development criterion of the flame kernel. The second part of this thesis is dedicated to flame stabilization improvment by using H2 enrichment. Turbulent kerosene/air flames have been doped in gaseous hydrogen. We demonstrate a reduction of pressure oscillations' amplitude for the same flame structure.


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