Etude expérimentale de la stabilité d’une flamme dans une chambre de combustion aéronautique par recirculation de gaz brûlés et par ajout d’hydrogène

par Joseph Burguburu

Thèse de doctorat en Energétique

Sous la direction de Bruno Renou, Gilles Cabot et de Abdelkrim Boukhalfa.

Le président du jury était Iskender Gökalp.

Le jury était composé de Simone Hochgreb, Michel Cazalens.

Les rapporteurs étaient Iskender Gökalp, Sébastien Ducruix.


  • Résumé

    Les réglementations sur les NOx émis par les avions sont sévères. Les techniques les réduisant ont des inconvénients. Pour les supprimer, deux pistes sont explorées. La première modifie l'architecture des chambres de combustion et les stabilise par une cavité. La seconde dope le kérosène au ralenti.Peu d'information est disponible sur les mécanismes de stabilisation et sur la structure de flamme des Trapped Vortex Combustor. Pour y remédier, un TVC est construit. L'étude de l'écoulement à froid ainsi que l'étude temporellement résolue de la flamme, mettent en avant les éléments stabilisateurs et déstabilisateurs. L'impact de la structure de flamme sur les émissions est évalué.La seconde partie porte sur l'effet de l'ajout d'hydrogène et de gaz de reformeur dans une chambre conventionnelle. Malgré une légère augmentation des émissions de NOx, l'ajout de composés hydrogénés réduit fortement les émissions de CO, augmente la stabilité et réduit la limite d'extinction pauvre.

  • Titre traduit

    Experimental study of the stability of a flame in an aircraft combsution chamber by burnt gas recirculation and the addition of hydrogen


  • Résumé

    Environmental standards on aircraff NOx emissions are strict. Technics for reducing them have drawbacks. Two options are explored in this study to supress them. The first one is to fundamentally change the current combustion chamber architecture, to stabilize them by a cavity, the second, to dope fuel at idle.Little information on the mechanisms of stabilization and on the flame structure on Trapped Vortex Combustor is available. To remedy this, a TVC is built. The stabilizing ans destabilizing parameters are pointed out by the cold flow investigation and the temporally resolved study of the combustion. The impact of the flame structure on pollutant emissions is also considered.The second part of this stud, deals with the addition of pure hydrogen an of reformer gas in a conventional combustuion chamber. Despite a slight increase in NOx emissions, the addition of hydrogenated compounds reduces drastically CO emissions, increases the flame stability and reduces the LBO limit.


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