Etude experimentale de la combustion turbulente de premelange dans un ecoulement a jets opposes

Experimental study of premixed turbulent combustion in opposed jet flows

• Auteur / Autrice : Éric Bourguignon
• Direction : Iskender Gökalp
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences appliquées
• Date : Soutenance en 1997
• Etablissement(s) : Orléans

Résumé

Ce travail porte sur l'etude de la combustion turbulente de premelange dans un ecoulement a jets opposes. Dans cette configuration, deux jets identiques de melange de methane/air, turbulents et axisymmetriques s'opposent et forment un point d'arret. Ce dispositif experimental permet de stabiliser des flammes planes, ou l'etirement est un parametre controle. Cette etude experimentale s'appuie sur des diagnostics optiques classiques tels que la velocimetrie doppler laser (v. D. L. ) en un point et la tomographie par plan laser mais aussi sur des dispositifs plus originaux, developpes au cours de ce travail, avec la v. D. L. En deux points et le couplage v. D. L. -diffusion de mie. Une partie de ce travail concerne l'ecoulement non-reactif et presente une etude des caracteristiques turbulentes d'un ecoulement a point d'arret, en fonction de deux geometries : l'ecoulement contre une paroi solide et l'ecoulement a jets opposes. Dans la configuration a jets opposes, le probleme des basses frequences est mis en evidence au niveau de la mesure des echelles spatiales. Les resultats sont compares avec une modelisation de champion et libby et confortent leurs hypotheses et leurs resultats theoriques. Une autre partie de ce travail est consacre a l'ecoulement reactif. Le probleme de l'extinction globale de ces flammes est traite. La comparaison avec d'autres etudes est realisee ainsi qu'avec la modelisation (bml). Une nouvelle methode a ete mise en place pour evaluer le taux de production moyen et montre que la determination usuelle de la vitesse de combustion turbulente dans les ecoulements de stagnation est erronee. Il est montre que le flux turbulent peut etre neglige. Enfin, la comparaison des donnees experimentales avec la theorie de bray-moss libby montre un desaccord a l'approche des conditions d'extinction des flammes.