Thèse soutenue

Détermination des champs de température et de concentration par spectroscopie dans une combustion

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Auteur / Autrice : Jérémy Lebedinsky
Direction : Philippe HervéVincent Pina
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Sciences de l'ingénieur
Date : Soutenance le 11/12/2013
Etablissement(s) : Paris 10
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Connaissance, langage, modélisation (Nanterre)
Jury : Président / Présidente : Georges Descombes
Examinateurs / Examinatrices : Philippe Hervé, Vincent Pina, Georges Descombes, Yannick Bailly, Philippe Guibert, Bruno Serio
Rapporteurs / Rapporteuses : Yannick Bailly, Philippe Guibert

Résumé

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L’objectif de cette thèse était de développer et d’appliquer une nouvelle méthode de mesure permettant de dresser des cartographies instantanées des températures et des concentrations des diverses espèces présentes dans les gaz de combustion et aider à la détermination des performances de moteurs et mieux comprendre les mécanismes de réaction.Pour cela, un moyen de mesure optique, non intrusif pour ne pas interagir sur le fonctionnement du moteur, a été mis au point, ce qui a permis ainsi une meilleure analyse des performances et donc une mise au point plus rapide des moteurs. De par ses caractéristiques, le système peut réaliser des mesures résolues temporellement et spatialement. Outre les investigations dans les écoulements réactifs des propulseurs à réaction, ce système de mesure peut être également utilisé ultérieurement pour la mise au point des moteurs cycliques à détonation, à allumage commandé (essence) ou par compression (diesel, HCCI). Les temps de réponse (inférieures à 10 μs) du moyen de mesure sont compatibles avec les phénomènes étudiés. Cette technique de mesure peut également être embarquable sur un aéronef pour effectuer des mesures en vol.Le but était donc de mettre au point un système optique permettant la mesure de ces différents paramètres à distance. La spectroscopie est un outil adapté à cette étude. C’est une méthode physique non intrusive qui, associée à un LIDAR (télédétection laser), permet la mesure précise et instantanée de la température et de la concentration des gaz de combustion et de connaître leur évolution temporelle. Il peut être envisagé par la suite de mesurer directement l’avancement de la combustion afin d’améliorer le rendement et par voie de conséquence diminuer les rejets de polluants.