Détection du kérozène par imagerie de fluorescence induite par laser, pour application sur foyer aéronautique

par Philippe Baranger

Thèse de doctorat en Chimie. Chimie - Physique

Sous la direction de Dolorès Gauyacq.

Soutenue en 2004

à Paris 11 , en partenariat avec Université de Paris-Sud. Faculté des sciences d'Orsay (Essonne) (autre partenaire) .


  • Résumé

    Les nouveaux concepts de foyers aeronautiques, developpes pour repondre aux evolutions des normes europeennes de pollution, sont generalement bases sur une amelioration des procedes d'injection de carburant liquide et de melange dans la chambre de combustion. Il n'existe pas actuellement modele suffisamment elabore pour pouvoir se passer de validation experimentale. Le but de cette these est de determiner les possibilites d'une mesure par plif (fluorescence induite par laser en nappe) de la repartition de vapeur de kerosene (jet a1), permettant de visualiser quantitativement les champs de concentrations instantanees du carburant vaporise en sortie d'injecteur. La mise en place d'une telle technique a necessite une analyse spectroscopique experimentale sur la vapeur de kerosene. Cette analyse a permis de determiner les proprietes du spectre de fluorescence du kerosene en fonction de parametres physiques tels que la temperature, la pression ou la composition du melange, en particulier en presence d'oxygene. Ensuite, il a ete montre que l'etude de la fluorescence du kerosene peut se faire en considerant uniquement un melange de quatre aromatiques dont les proprietes photophysiques ont egalement ete analysees. Suite a cette analyse spectroscopique, un modele phenomenologique de fluorescence du kerosene gazeux a ete mis en place. Ce modele a permis de definir une metrologie optique sur ce carburant. Une experience pilote a ete realisee en laboratoire afin de determiner les potentialites reelles de cette methode de diagnostic. Les resultats obtenus prouvent que cette technique est prometteuse pour realiser des mesures sur la vapeur de kerosene dans un foyer aeronautique.

  • Titre traduit

    Kerozene detection using laser induced fluorescence imaging for aeronautical engines application


  • Résumé

    The new concepts of aeronautical engines, developed to follow the evolution of the european standards of pollution, are generally based on an improvement of the processes of liquid fuel injection and mixture in the combustion chamber. There is currently no model mature enough to work without experimental validation. The purpose of this thesis is to assess the possibility of measuring the kerosene (jet a1) vapour distribution by plif (planar laser induced fluorescence). That measurement technique must quantitatively image the instantaneous concentrations fields of the vaporized fuel in a spray. The implementation of such a technique needs an experimental spectroscopic study, which was realized on the vapour of fuel. First of all, this study allowed us to determine the properties of the kerosene fluorescence spectrum versus physical parameters such as temperature, pressure or gas mixture composition, especially in presence of oxygen molecules. Then, it was shown that the fluorescence spectrum of the fuel could be reproduce in all physical conditions by a single mixture of four aromatics. Their photophysical properties were also analyzed. Following this spectroscopic study, a phenomenological model for the fluorescence of the gaseous fuel was set up. This model led us to a protocol for an optical diagnostic on this fuel vapour. An experiment was set up to test the implementation and the limits of this technique in simple laboratory conditions. This experiment confirmed that this is indeed a promising technique for the diagnostic of the fuel vapour in aeronautical engine.

Autre version

Cette thèse a donné lieu à une publication en 2005 par [CCSD] à Villeurbanne

Détection du kérozène par imagerie de fluorescence induite par laser, pour application sur foyer aéronautique

Consulter en bibliothèque

La version de soutenance existe sous forme papier

Informations

  • Détails : 190 p.
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p.175-181

Où se trouve cette thèse\u00a0?

  • Bibliothèque : Université Paris-Saclay. DIBISO. BU Orsay.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 0g ORSAY(2004)144

Cette version existe également sous forme de microfiche :

  • Bibliothèque : Université de Lille. Service commun de la documentation. Bibliothèque universitaire de Sciences Humaines et Sociales.
  • Non disponible pour le PEB
  • Cote : 2004PA112144
  • Bibliothèque : Université Paris-Est Créteil Val de Marne. Service commun de la documentation. Section multidisciplinaire.
  • PEB soumis à condition
Voir dans le Sudoc, catalogue collectif des bibliothèques de l'enseignement supérieur et de la recherche.