Etudes sur la combustion des particules d'aluminium sous pression

Studies on the burning of aluminium particles under pressure

• Auteur / Autrice : MICHAEL MARION
• Direction : Iskender Gökalp
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences appliquées
• Date : Soutenance en 1996
• Etablissement(s) : Orléans

Résumé

La combustion de particules d'aluminium sous pression est etudiee. Un nouveau dispositif a ete concu. Il utilise des champs electriques afin de placer en levitation des particules d'aluminium de 30 a 100 m. Chaque particule est enflammee a l'aide d'un laser co#2 qui peut etre interrompu des l'allumage. La combustion est suivie a l'aide d'une camera video rapide et de photomultiplicateurs. Les experiences ont montre que la combustion de particules d'aluminium se fait en phase gazeuse. Le temps de chauffage des particules est aleatoire, et leur temps de combustion est proportionnel au carre du diametre des gouttes qu'elles forment. Les mesures dans les melanges o#2-n#2 ont montre que lorsque la pression augmente, le temps de combustion diminue, surtout aux plus basses pressions. Lorsque la concentration en oxygene augmente, le temps de combustion diminue. Les experiences realisees dans des melanges co#2-o#2-n#2 et co#2-n#2 ont montre que les particules ne brulent pas completement. Un modele global de combustion a ete developpe. Ce modele simule la combustion en phase gazeuse des gouttes d'aluminium, en prenant en compte le depot d'une fraction de l'oxyde forme au niveau de la flamme, sur la goutte d'aluminium. L'accumulation progressive de cet oxyde conduit a une loi de combustion en d#n, avec n < 2, ainsi qu'a la prevision de la taille des residus de combustion. La comparaison dans le cas des melanges o#2-n#2 des resultats prevus par ce modele avec les resultats publies d'une part, et avec les resultats issus des experiences d'autre part est satisfaisante. Le cas des melanges co#2-o#2-n#2 et co#2-n#2 est traite en introduisant un critere de combustion incomplete. Un autre critere permettant de prevoir les microexplosions a la surface des gouttes est propose