Thèse soutenue

Modélisation du rayonnement par Monte Carlo appliquée dans les flammes turbulentes simulées par LES.
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Auteur / Autrice : Jin Zhang
Direction : Denis VeynanteOlivier Gicquel
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Energétique
Date : Soutenance le 31/01/2011
Etablissement(s) : Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences pour l'Ingénieur (Châtenay-Malabry, Hauts de Seine)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire d'énergétique moléculaire et macroscopique, combustion (Gif-sur-Yvette, Essonne)
Jury : Président / Présidente : Iskender Gökalp
Rapporteurs / Rapporteuses : Mouna El Hafi, Francis Dupoirieux

Mots clés

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Mots clés contrôlés

Résumé

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Le transfert radiatif joue un rôle important en combustion turbulente et doit donc êtrepris en compte dans les simulations numériques. Toutefois, à cause du fait que la combustionet le rayonnement sont deux phénomènes physiques très différents caractérisés par deséchelles de temps et d’espace également différentes, et la complexité des écoulements turbulents,l’effet du rayonnement est souvent négligé ou modélisé par des modèles très simples.Le couplage entre la combustion (LES) et le rayonnement avec l’environnement CORBAa été étudié. Dans le présent travail, quatre formulations de la méthode de Monte Carlo(méthode classique et méthode réciproque) dédiées à la résolution de l’équation de transfertradiatif ont été comparées sur un cas test de flamme 1D où l’on tient compte de l’absorptionet de l’émission du milieu en utilisant un maillage 3D. Le but de ce cas test est de valider lesolveur Monte Carlo et de choisir la méthode la plus efficace pour réaliser le couplage. Afind’améliorer la performance du code de Monte Carlo, deux techniques ont été développées.De plus, un nouveau code dédié au couplage a été proposé. Ensuite, deux solveurs radiatifs(Emission Reciprocity Monte Carlo Method et Discrete Ordinate Method), appliquésà une flamme turbulente stabilisée en aval d’un dièdre avec un modèle CK de propriétésradiatives, sont comparés non seulement en termes de description physique de la flamme,mais aussi en terme de performances de calcul (stockage, temps CPU et efficacité de laparallélisation). Enfin, l’impact de la condition limite a été discuté en prenant en comptel’émissivité et la température de paroi.