Inflammation de melanges hydrogene-air-vapeur d'eau et hydrogene-air-dioxyde de carbone par jet de gaz chauds

Ignition of hydrogen-air-steam and hydrogen-air-carbon dioxide by hot jet

• Auteur / Autrice : Nabiha Chaumeix
• Direction : Claude Paillard
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences appliquées
• Date : Soutenance en 1993
• Etablissement(s) : Orléans

Résumé

Cette etude porte sur l'inflammation de melanges hydrogene-air-vapeur d'eau et hydrogene-air-dioxyde de carbone par un jet transitoire d'hydrogene et d'argon dont la temperature initiale est comprise entre 750 et 3000 k. Les essais d'inflammation sont realises pour une pression initiale comprise entre 100 et 500 kpa, et une temperature initiale variant entre 298 et 403 k. Le systeme experimental choisi est un tube a choc, pour la production du jet de gaz chauds, couple a une chambre de combustion contenant le melange combustible. L'injection se fait au travers d'un orifice de 2,5 mm de diametre perce dans une plaque de 0,4 mm d'epaisseur. Un parametre important a ete mis en evidence, la temperature limite asymptotique du jet, en-dessous de laquelle le jet ne peut provoquer l'inflammation d'un melange pauvre hydrogene-air. L'influence de diluants tels que la vapeur d'eau ou le dioxyde de carbone sur l'inflammation de melanges hydrogene-air a ete etudiee. La concentration minimale en dioxyde de carbone et en vapeur d'eau necessaire pour rendre le melange ininflammable a ete determinee pour differentes conditions initiales. A temperature et pression initiales respectivement de 403 k et 100 kpa, des diagrammes d'inflammation par jet ont ete determines et une comparaison avec les limites d'inflammabilite donnees dans la litterature a ete faite. Enfin, l'influence de l'addition de dioxyde de carbone ou de vapeur d'eau dans le melange hydrogene-argon constitutif du jet sur les limites d'inflammation a ete determinee. Un bon accord a ete trouve entre la limite inferieure d'inflammation par jet et la limite inferieure d'inflammabilite. Par contre, la limite d'inflammation superieure par jet est en-dessous a la limite superieure d'inflammabilite. L'inflammation depend de la nature des gaz ejectes, d'ou des radicaux presents dans le jet pour faciliter l'inflammation