Développement de la technique "Incandescence Induite par Laser" pour caractériser les particules de suies dans un moteur Diesel
par Andrei Boiarciuc
Thèse de doctorat en Mécanique. Énergétique
Sous la direction de Christine Mounaïm-Rousselle.
Soutenue en 2006
à Orléans .
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Résumé
Une contribution au développement de la technique « Laser-Induced Incandescence » (LII) a été apportée dans le but de quantifier d’une manière non intrusive les suies dans la chambre de combustion d’un moteur Diesel dit « transparent » et d’améliorer ainsi la compréhension de la formation des particules lors du processus de combustion spécifique à ces moteurs. Cette technique, dont le principe est basé sur l’analyse du rayonnement émis par des particules chauffées par un laser permet d’estimer avec une bonne résolution temporelle et spatiale des concentrations de suies et des tailles des particules dans des milieux réactifs. Une approche originale de cette technique, consistant en l’acquisition simultanée d’une image LII et de l’évolution temporelle du signal LII filtré à deux longueurs d’onde, a été mise en place et utilisée pour caractériser quantitativement les particules dans des flammes de diffusion laminaires et dans la chambre de combustion du moteur Diesel « transparent ». Une attention particulière a été accordée à la modélisation des échanges de chaleur au niveau des particules de suies le long du processus LII afin de pouvoir, par la suite, estimer leurs tailles. Deux approches de modélisation du signal LII sont présentées et analysées : la première pour des particules situées à la pression atmosphérique et la seconde caractéristique des milieux à pression relativement importante, comme dans la chambre de combustion d’un moteur Diesel. L’évolution de la concentration des suies et des tailles des particules dans la chambre de combustion du moteur Diesel selon les conditions de recirculation des gaz d'échappement a été étudiée à l'aide de la technique LII.
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Titre traduit
Development of the Laser-Induced Incandescence technique to characterize soot particles inside a Diesel engine
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