Caractérisation des aérosols émis lors d'un incendie

Characterization of aerosols emitted during a fire

• Auteur / Autrice : François-Xavier Ouf
• Direction : Marc-Emmanuel Weill
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique. Énergétique
• Date : Soutenance en 2006
• Etablissement(s) : Rouen

Mots clés

Mots clés contrôlés

Combustion

Turbulence

Fumée

Suie

Granulométrie

Fractales

Microscopie électronique en transmission

Mots clés libres

Diagnostics optiques

Zone de fumées

Résumé

Ce travail porte sur la caractérisation des particules de suie présentes dans les zones de fumées de flammes de diffusion turbulentes surventilées. Trois combustibles ont été étudiés : acétylène, toluène et PolyMethylMethacrylate. La granulométrie des suies a été mesurée en ligne après dilution, avec une discussion sur la réponse des dispositifs métrologiques dans le cas d'agrégat de morphologie fractale. La dimension fractale et le préfacteur ont été déterminés à partir des analyses de clichés de microscopie électronique. La masse volumique effective des agrégats a de plus été déterminée à l'aide d'une analyse en série de leurs diamètres de mobilité électrique et aérodynamique. L'indice optique des particules de suie a ensuite été calculé pour deux longueurs d'onde (632 et 1064 nm) en utilisant une méthode d'inversion s'appuyant sur les mesures précédentes et celles des coefficients expérimentaux d'extinction et de diffusion vertical-vertical. Les résultats obtenus sont apparus cohérents entre les trois combustibles et des valeurs moyennes d'indice ont été établies (m=1. 56-0. 61. I à 632 nm et m=1. 71-0. 86. I à 1064 nm).

This work deals with the characterization of soot particles present in the plumes of highly ventilated turbulent diffusion flames. Three fuels have been studied: acetylene, toluene and PolyMethylMethacrylate. The size distribution of soot particles was measured on line after dilution, with a discussion about the response of the metrological devices to fractal aggregates. The fractal dimension and the prefactor have been determined from electronic microscopy micrographs analysis. The effective density of the soot aggregates has been also determined by a serial analysis of their electrical mobility and aerodynamic diameters. Then the refractive index of soot particles has been computed at two wavelengths (632 and 1064 nm) by an inversion method based on previous measurements and on measurements of extinction and vertical-vertical scattering coefficients. Results obtained for the three fuels appeared to be consistent with each other and mean values of refractive indices have been established (m=1. 56-0. 61. I and m=1. 71-0. 86. I at 1064 nm).