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Etude expérimentale d'une flamme de prémélange stabilisée dans un écoulement turbulent à point d'arrêt
| Content Provider | Semantic Scholar |
|---|---|
| Author | Coron, Xavier |
| Copyright Year | 2006 |
| Abstract | La flamme a point d'arret est une configuration academique d'ecoulement reactif offrant la possibilite de comparer les resultats de l'analyse theorique avec les donnees experimentales. La disposition geometrique retenue pour ce travail est celle d'un ecoulement axisymetrique turbulent heurtant sous indice normale une paroi solide : dans ces conditions, une flamme de premelange peut etre stabilisee entre le plan d'injection et la paroi solide. Les conditions de faible turbulence et l'hypothese d'un regime de flammelette permettent de mener une analyse asymptotique de cet ecoulement reactif et en particulier d'exprimer les termes de transport turbulent de masse sous la forme d'une expression algebrique. Sur le plan de l'application, la combustion dans des ecoulements etires et eventuellement non-isenthalpiques du fait des pertes thermiques parietales est une problematique recurrente rencontree dans la conception des foyers industriels : l'etude des proprietes dynamiques et structurales d'une flamme stabilisee au voisinage d'une paroi adiabatique ou non permet d'etudier les influences respectives de l'etirement et de la temperature de paroi. Sur le plan fondamental, l'ambition est le developpement de modeles de combustion a fonction densite de probabilite multi-dimensionnelles, prenant en compte une variable d'avancement de la combustion, l'enthalpie, voire la fraction de melange. Dans un premier temps, l'objectif est limite a la mesure simultanee des champs de vitesse et de variable d'avancement de la combustion en conditon de paroi adiabatique. Le banc Vestales, concu pour atteindre cet objectif, est compose d'un injecteur de premelange reactif (propane-air), equipe d'une grille de turbulence et d'une paroi solide disposee en vis-a-vis. Les mesures de vitesse sont effectuees par Anemometrie Doppler Laser (A. D. L. ) et Velocimetrie par Images de Particules (V. I. P. ). Afin de determiner simultanement la variable d'avancement a partir des images V. I. P. , un traitement d'image original a ete developpe pour l'extraction du contour des fronts de flammes locales (flammelettes). Le couplage des contours actifs aux approches frontieres et regions s'avere une methode robuste et precise permettant une analyse topologique du contour. L'etude est limitee a deux valeurs de l'etirement (100 et 120 s^{-1}) et de richesse (0,89 et 0,99). L'ecoulement a ete caracterise par A. D. L. Et V. I. P. Dans differents plans. Une analyse statistique et frequentielle de la turbulence est proposee. Les grandeurs caracteristiques de la turbulence sont exprimees en terme de moyenne de Reynolds et de Favre, en particulier le flux turbulent de la variable d'avancement, ce qui autorise la comparaison avec des resultats issus de la theorie asymptotique d'une part et de la simulation numerique bidimensionnelle d'autre part. |
| File Format | PDF HTM / HTML |
| Alternate Webpage(s) | https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00426605/document |
| Language | English |
| Access Restriction | Open |
| Content Type | Text |
| Resource Type | Article |
