Thèse soutenue

Analyse de la propagation d’une flamme méthane/air dans un canal étroit bi-dimensionnel avec prise en compte des couplages thermiques

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Auteur / Autrice : Kévin Bioche
Direction : Luc VervischGuillaume Ribert
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Mécanique des fluides
Date : Soutenance le 27/11/2018
Etablissement(s) : Normandie
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale physique, sciences de l’ingénieur, matériaux, énergie (Saint-Etienne du Rouvray, Seine Maritime)
Partenaire(s) de recherche : établissement de préparation : Institut national des sciences appliquées Rouen Normandie (Saint-Etienne-du-Rouvray ; 1985-....)
Laboratoire : Complexe de recherche interprofessionnel en aérothermochimie (Saint-Etienne-du-Rouvray, Seine-Maritime ; 1967-....)
Jury : Président / Présidente : Franck Richecœur
Examinateurs / Examinatrices : Luc Vervisch, Guillaume Ribert, Bruno Denet, Guillaume Dayma, Pascale Domingo, Pedro Luis Garcia-Ybarra
Rapporteurs / Rapporteuses : Bruno Denet, Guillaume Dayma

Résumé

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La stabilisation et la propagation d’une flamme laminaire pré-mélangée méthane/air dans un canal étroit, sont revisitées à partir de simulations numériques. La combustion est modélisée à l’aide d’une chimie et de propriétés de transport complexes, ainsi que du couplage des transferts thermiques à l’interface et dans les parois. Premièrement, une procédure de réduction des mécanismes chimiques adaptée à cette application est appliquée. Deuxièmement, la réponse de la forme de flamme lorsque soumise à diverses conditions thermiques est analysée en termes de vitesse de propagation et de topologie de l’écoulement au voisinage du front de réaction. Troisièmement, le mécanisme de transfert thermique déclenchant la propagation de flamme lorsque celle-ci est soumise à un préchauffage est montré être principalement convectif. Pour finir, le rôle prépondérant de la gravité, via l’action du moment barocline, sur la symétrie des flammes se propageant dans des canaux étroits, est démontré.