Thèse soutenue

Développement de diagnostics laser appliqués à l'étude des dynamiques de formation et de vaporisation d'un spray réactif
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Auteur / Autrice : Rudy Bazile
Direction : Denis Stepowski
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Sciences appliquées
Date : Soutenance en 1994
Etablissement(s) : Rouen

Résumé

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L'approche expérimentale de la formation et de la vaporisation d'un spray réactif permet une meilleure compréhension des différents régimes de combustion impliqués dans la stabilisation d'une flamme. Dans cette perspective, les diagnostics laser basés sur des interactions inélastiques (diffusion Raman et fluorescence spontanée), ont été mis au point pour l'étude quantitative du fuel en phase liquide et vaporisée dans un spray dense en combustion. Des cartographies rapides (5000 Hz) de la fraction massique de méthanol liquide pulvérisé en sortie d'injecteur coaxial ont été analysées pour classifier les régimes d'atomisation. Le champ instantané de vitesses des gouttes a été obtenu grâce à une application originale de la technique P. I. V. à des images de fluorescence. Vu les fortes inhomogénéités locales de densité du fuel et la dynamique limitée des capteurs, les émissions induites en phase vaporisée sont très difficiles à extraire des contributions en phase liquide. Une méthode différentielle qui compare diffusion Raman du fuel liquide et fluorescence d'un colorant dissout a été développée puis appliquée à la mesure du taux d'évaporation dans un spray réactif de méthanol. Par ailleurs, en utilisant l'acétone en tant que fuel, la discrimination entre les contributions liquide et vaporisée a pu être effectuée. La technique est basée sur une forte compression de la dynamique d'interaction entre le laser et les gouttes, dues à la très faible épaisseur optique (18 m) de l'acétone liquide pour le rayonnement laser UV incident. Cette technique a été appliquée dans la zone de développement proche dans un spray d'acétone réactif pour obtenir et interpréter les champs de concentration du fuel liquide et vaporisé en fonction des paramètres d'injection