Etude expérimentale de la stabilisation d'une flamme non-prémélangée

Experimental study of the non-premixed flame stabilisation process

• Auteur / Autrice : Isabelle Esquiva-Dano
• Direction : Dany Escudié
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences physiques
• Date : Soutenance en 2001
• Etablissement(s) : Ecully, Ecole centrale de Lyon
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de mécanique des fluides et acoustique (Rhône)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Mécanique des fluides

Flamme

Vélocimétrie laser Doppler

Aérothermodynamique

Stabilisants

Mots clés libres

Couple thermoélectrique

Résumé

L'influence de l'aérodynamique du sillage d'un obstacle sur les mécanismes de stabilisation de la flamme non prémélangée a été examiné sur une configuration expérimentale non confinée de deux écoulements concentriques (combustible et air), dans le cas de deux stabilisateurs simplifiés (disque et vitesses (Anémométrie Dopler Laser). Les champs moyens de température et concentration ont été obtenus avec un thermocouple à fil fin et une sonde de prélèvement reliée à un analyseur de gaz. L'analyse du développement et de la structure de la flamme a mis en évidence trois régimes de stabilisation principaux (développement, anneau, renfermement), deux régimes de transition et un domaine d'extinction. Une étude détaillée a montré que l'anneau est une flamme triple stabilisée à l'interface de deux écoulements : un prémélange de combustible, d'air et de produits de combustion et un écoulement d'air.

The influence of the aerodynamic behind a bluff-body on the stabilisation process of a non-premixed flame has been studied on a non-confined experimental set-up consisting of two concentric flows (fuel and air), for disk and tulip shape burners. Direct visualisations were performed and quantitative results have been obtained owing to a two-component laser Doppler Anemometer. Mean temperature and concentration fields were also investigated using a fine wire thermocouple and a gas analyser. The analysis of the flame development and structure has emphasised three main stabilisation regimes (development, ring flame, recirculating flame), two transition regimes and an extinction domain. To complete this analysis, a study of the "ring flame" regime has been developed. It pointed out that the ring is supposed to be a triple flame expanding at the interface between two flows : a premixed on composed of fuel, air and combustion products and the external air flow.