Mesure de la concentration de vapeur autour de gouttes par absorption infrarouge

par Bernhard Wagner

Thèse de doctorat en Énergétique et transferts

Sous la direction de Alain Strzelecki et de Pierre Gajan.

Soutenue en 2009

à Toulouse, ISAE .

mots clés

• Mesure de concentration
• Gouttes -- Thèses et écrits académiques
• Évaporation -- Thèses et écrits académiques
• Spectroscopie infrarouge -- Thèses et écrits académiques
• Méthode comparative -- Thèses et écrits académiques
• Vapeurs -- Mesure -- Thèses et écrits académiques

Résumé

Cette thèse présente l'étude de la mesure de la concentration de vapeur de carburant autour de gouttes en évaporation dans un jet de gouttelettes mono-dispersés et dans un brouillard au moyen de la technique par Absorption InfraRouge (AIR). L'étude bibliographique montre les limitations de la méthode utilisant la Fluorescence Induite par Laser (FIL) pour mesurer les concentrations de vapeur de carburant dans ces configurations. En raison de ces difficultés aucune quantification complète de l'évaporation dans un jet de gouttelettes en interaction ne peut être obtenue en utilisant cette technique. L'objectif de cette thèse est d'évaluer les possibilités quantitatives de la méthode AIR comme technique complémentaire ou alternative à la méthode FIL. Les moyens expérimentaux et les post-traitements des données développées pour cette recherche sont présentés. Une simulation numérique simplifiée du processus d'absorption dans un jet de gouttelettes est développée pour permettre des comparaisons avec les résultats expérimentaux. Les capacités de la méthode AIR à quantifier le champ de vapeur dans un jet de gouttelettes mono-dispersés d'acétone et dans un brouillard de n-octane sont évaluées par comparaisons aux résultats d'expérience et de simulations numériques publiés. Les perspectives de développement de la méthode AIR pour quantifier la concentration de vapeur autour de gouttelettes sont discutées.

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