Étude de la stabilisation des flammes et des comportements transitoires dans un brûleur étagé à combustible liquide à l'aide de diagnostics rapides
Auteur / Autrice : | Antoine Renaud |
Direction : | Sébastien Ducruix, Laurent Zimmer |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Combustion |
Date : | Soutenance le 07/12/2015 |
Etablissement(s) : | Université Paris-Saclay (ComUE) |
Ecole(s) doctorale(s) : | École doctorale Sciences mécaniques et énergétiques, matériaux et géosciences (Gif-sur-Yvette, Essonne ; 2015-....) |
Partenaire(s) de recherche : | établissement opérateur d'inscription : CentraleSupélec (2015-....) |
Laboratoire : Laboratoire d'énergétique moléculaire et macroscopique, combustion (Gif-sur-Yvette, Essonne) | |
Jury : | Président / Présidente : Christine Mounaïm-Rousselle |
Examinateurs / Examinatrices : Sébastien Ducruix, Laurent Zimmer, Christine Mounaïm-Rousselle, Yannis Hardalupas, Yoann Méry | |
Rapporteurs / Rapporteuses : Frédéric Grisch, Philippe Guibert |
Mots clés
Résumé
La combustion prévaporisée prémélangée pauvre est une piste de choix pour réduire les émissions polluantes des moteurs d'avions mais peut conduire à l'apparition d'instabilités thermo-acoustiques. Afin d'améliorer la stabilité de telles flammes, l'étagement du combustible consiste à contrôler la distribution spatiale du carburant. Une telle procédure s'accompagne cependant d'une complexité accrue du système pouvant déboucher sur des phénomènes inattendus.Un brûleur à l'échelle de laboratoire alimenté par du dodécane liquide est utilisé dans cette thèse. Le combustible est injecté dans deux étages séparés, permettant ainsi de contrôler sa distribution. Cette particularité permet l'observation de différentes formes de flammes et notamment de points bistables pour lesquels deux flammes différentes peuvent exister malgré des conditions opératoires identiques.L'utilisation de diagnostics optiques à haute cadence (diffusion de Mie des gouttes de combustible et émission spontanée de la flamme) est couplée à des méthodes de post-traitement avancées comme la Décomposition en Modes Dynamiques. Ainsi, des mécanismes pilotant la stabilisation des flammes ainsi que leurs changements de forme sont proposés. Ils mettent notamment en lumière les interactions entre l'écoulement gazeux, les gouttes de combustible et la flamme.