Soot hetergenous chemical kinetics in combustion systems

par Michel Keller

Projet de thèse en Combustion

Sous la direction de Laurent Catoire.

Thèses en préparation à Paris Saclay , dans le cadre de Sciences mécaniques et énergétiques, matériaux, géosciences , en partenariat avec UCP - Unité Chimie et Procédés (laboratoire) , Génie des procédés (equipe de recherche) et de école nationale supérieure de techniques avancées (établissement de préparation de la thèse) depuis le 01-09-2016 .


  • Résumé

    La thèse se concentrera sur la simulation et la compréhension de la formation de suie et de l'oxydation au cours des processus de combustion et fait partie du projet IPPAD "Effet de 4500bar pression d'injection et changement de phase supercritique de substitution et du monde réel des combustibles enrichis avec des additifs et des moteurs diesel équipant, sur suies réduction des émissions », financé par l'UE-H2020. Pour améliorer nos connaissances sur ces réactions, moléculaires simulations multi-échelles seront effectuées en utilisant une approche de champ de force réactive (ReaxFF). Une base de données des particules de suie sur les conditions différentes, telles que les combustibles de substitution et environnement thermochimiques, sera généré et sera ensuite encore utilisé pour mieux comprendre les interactions entre la composition en phase gazeuse couche limite et la chimie de surface sur les particules de suie. cinétique intrinsèque détaillée de ces réactions, en particulier les structures électroniques de la surface thermo-cinétique des couches de graphène en particules de suie, seront obtenues à partir de la théorie fonctionnelle de densité de haute précision - calculs basés. Un intérêt particulier est également prise sur le processus d'oxydation des suies par O2, ° O ° et ° OH pour obtenir des termes sources précises pour le CFD-modèle en coupe

  • Titre traduit

    Soot hetergenous chemical kinetics in combustion systems


  • Résumé

    The thesis will focus on the simulation and understanding of soot formation and oxidation during combustion processes and is part of the IPPAD project “Effect of 4500bar injection pressure and supercritical phase change of surrogate and real-world fuels enriched with additives and powering Diesel engines, on soot emissions reduction” funded by the EU-H2020. To improve our insights on these reactions, molecular multi-scale simulations will be done using a reactive force-field (ReaxFF) approach. A database of soot particles regarding different conditions, such as surrogate fuels and thermochemical surroundings, will be generated and will be then further used to gain insight on the interactions between the boundary layer gas-phase composition and the surface chemistry on soot particles. Detailed intrinsic kinetics of these reactions, particularly the electronic structures of the surface thermo-kinetics of the graphene layers in soot particles, will be obtained from high precision density functional theory – based calculations. Special interest is also taken on the soot oxidation process by O2, °O° and °OH to get accurate source terms for the sectional CFD-model