Etude de mécanismes de couplage dans une flamme turbulente diphasique en vue du contrôle actif de la combustion

Study of coupling mechanisms in a turbulent two-phase flame for active combustion control

• Auteur / Autrice : Edward Haile
• Direction : Sébastien Candel
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Energétique
• Date : Soutenance en 1996
• Etablissement(s) : Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire d'énergétique moléculaire et macroscopique, combustion (Gif-sur-Yvette, Essonne)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Turbulence

Flamme

Combustion

Mots clés libres

Contrôle actif

Réduction des polluants

Acoustique

Résumé

Une étude expérimentale est menée afin de déterminer quels mécanismes de couplage existent entre l'acoustique, l'hydrodynamique et la combustion dans un banc expérimental de flamme diphasique turbulente non prémélangée. Différents types d'actionneurs capables de moduler le débit d'air et de combustible liquide ont été développés. Des méthodes de dignostique optique (imagerie chimiluminescente, tomographie laser, fluorescence induite par plan laser) sont mises en oeuvre pour caracteriser cette flamme dans les modes d'opération stationnaire et pulsé. Les résultats obtenus montrent que la structure de la flamme en pulsant l'air de combustion. L'excitation acoustique déclenche un détachement de tourbillon du bord de fuite du stabilisateur de flamme. Ces structures contrôlent le développement de la couche de mélange dans laquelle s'effectue la combustion. La phase liquide est également affectée par l'excitation et la répartition du combustible dans le foyer est changée. Dans cette optique, un actionneur capable de moduler le débit de combustible liqude a été développé. Une caractérisation complète de cet actionneur est effectuée à froid à l'aide des techniques de diagnostic laser (vélocimétrie par image de particules et anémométrie par laser doppler de phase). L'effet de ce genre d'exitation sur la flamme est étudié à l'aide des méthodes de dignostic optique citées ci-dessus