Auto-inflammation pilotée par injection de radicaux (APIR) : influence de l'aérodynamique interne et des concentrations locales sur l'initiation de la combustion

Self-ignition triggered by radicals injection (APIR) : influence of internal aerodynamics and local concentrations on the initiation of the combustion

• Auteur / Autrice : Sébastien Couet
• Direction : Pascal Higelin
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Mécanique des fluides. Thermique, énergétique, combustion
• Date : Soutenance en 2005
• Etablissement(s) : Orléans

Mots clés

Mots clés contrôlés

Combustion spontanée

Moteurs à combustion interne -- Combustion

Résumé

Une des principales préoccupations du 21e siècle est la pollution atmosphérique, qui est en partie due à l'utilisation des moteurs à combustion interne. L'une des voies envisageables pour diminuer les émissions polluantes des moteurs à combustion interne est l'utilisation de mélanges pauvres. La technologie actuelle des moteurs ne permet pas d'enflammer de manière efficace les mélanges pauvres. Ce travail est consacré à l'étude d'un dispositif d'initiation de la combustion : l'auto-inflammation pilotée par injection de radicaux. Tout d'abord, les différents types de combustion moteur sont décrits ainsi que différents dispositifs d'initiation de la combustion. Les avantages et les inconvénients de chaque mode de combustion sont exposés. Puis, l'APIR est étudié en détail. Nous démontrons que l'APIR se déroule en quatre étapes : la combustion d'un mélange riche dans la préchambre, l'ensemencement en produits intermédiaires de combustion de la chambre principale, l'auto-inflammation de multiples sites dans la chambre principale, et la combustion du reste de la charge par la propagation de fronts de flamme. Nous étudions aussi l'influence de paramètres tels, le volume et le matériau de la préchambre, le diamètre et l'orientation des conduits de la préchambre, sur les performances de l'APIR. Enfin, une comparaison est effectuée entre l'APIR et la bougie classique On constate que l'APIR permet de réduire la consommation et la production de NOx sur certains points moteur. Ce travail montre que l'APIR a un grand potentiel en terme de réduction de la consommation et des émissions polluantes bien que les dispositifs, qui ont été utilisés pendant ce travail, ne sont pas optimisés.