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Thèse soutenue

Amélioration du fonctionnement d'un moteur alimenté au gaz naturel en mélange pauvre par ajout d'hydrogène

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Auteur / Autrice : Jean-Loup Gauducheau
Direction : Bruno Denet
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Sciences
Date : Soutenance en 1997
Etablissement(s) : Aix-Marseille 1

Résumé

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Cette these traite de certains aspects limitant la combustion des melanges tres pauvres de gaz naturel et d'aire dans les moteurs. Il y est propose une amelioration du fonctionnement dans ces conditions par l'ajout d'une faible quantite d'hydrogene. Les trois premieres parties presentent une simulation numerique de combustion du gaz naturel dans l'aire a haute pression. Etabli autour d'un schema cinetique complexe, ce modele etudie l'influence locale de la turbulence sur le front a travers l'etirement que ce dernier subit. Globalement fragilisee par l'etirement existant dans la chambre de combustion lorsque le melange s'appauvrit, la flamme se voit renforcee par l'ajout d'hydrogene a richesse constante. La quatrieme partie presente une premiere validation par une campagne de visualisations effectuees par un dispositif d'ombroscopie couple a une camera rapide. Les resultats presentent la dependance de la vitesse turbulente de flamme aux differents parametres moteurs tels que le regime, la richesse ou la proportion d'hydrogene introduite. Enfin, le dernier chapitre montre, par une compagne d'essais sur un moteur prototype de poids lourd alimente au gaz naturel, que l'ajout d'une faible quantite d'hydrogene accompagnee d'une baisse de la richesse permet de reduire les emissions polluantes en preservant les performances.