Thèse soutenue

Etude de stabilisation et développement d'une flamme à diffusion inverse descendante pour une optimisation industrielle
FR  |  
EN
Accès à la thèse
Auteur / Autrice : Khriscia Utria Salas
Direction : Cédric Galizzi
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Thermique et énergétique
Date : Soutenance le 29/04/2022
Etablissement(s) : Lyon
Ecole(s) doctorale(s) : Ecole Doctorale Mecanique, Energetique, Genie Civil, Acoustique (MEGA) (Villeurbanne)
Partenaire(s) de recherche : établissement opérateur d'inscription : Institut national des sciences appliquées (Lyon ; 1957-....)
Laboratoire : CETHIL - Centre d'Energétique et de Thermique de Lyon (Villeurbanne, Rhône) - Centre d'Energétique et de Thermique de Lyon / CETHIL
Jury : Président / Présidente : Céline Morin
Examinateurs / Examinatrices : Cédric Galizzi, Céline Morin, David Honoré, Thierry Schuller, Manuel Kühni, Serge Labor
Rapporteurs / Rapporteuses : David Honoré, Thierry Schuller

Résumé

FR  |  
EN

La combustion est la pierre angulaire du développement industriel depuis près de deux siècles, fournissant de la chaleur pour de nombreux procédés industriels et représentant plus de 80% de la puissance utilisée par les turbines pour produire de l'électricité. Au fil des ans, de nombreux progrès ont été réalisés dans la compréhension de la science fondamentale de la combustion. Néanmoins, les forces réglementaires et concurrentielles engendrent le besoin d'équipements de combustion plus performants, avec un impact environnemental moindre et une plus grande flexibilité, le tout à un coût raisonnable (par exemple, accord de Paris 2015, Conférence des Nations Unies sur le changement climatique (COP26) 2021). Dans l'esprit que le système énergétique existant est principalement non renouvelable, utilisant des sources d'énergie à base de carbone. Les nouveaux enjeux de la transition énergétique nécessitent d'installer et d'intégrer un nouveau système d'énergie renouvelable tout en sécurisant l'approvisionnement et la résilience de la demande réelle. L'hydrogène, considéré par beaucoup comme le carburant alternatif propre, semble être l'une des réponses. Malgré les problèmes de sécurité associés, le développement de cette technologie contribue à ce que les pays atteignent leurs objectifs climatiques, stimulent la croissance verte et créent des emplois durables. Cette thèse s'inscrit dans le cadre des actions menées au sein du laboratoire collaboratif RAInBOV qui associe le Cethil et la société RSA. Ils sont spécialisés dans la fabrication de verres saphir, principalement utilisés dans le domaine de l'horlogerie et du verre. Leur production nécessite de fondre la matière première et de la cristalliser. Pour cela, ils utilisent la méthode Verneuil qui consiste en un brûleur vertical descendant qui génère une flamme à diffusion inverse H2/O2 située dans une enceinte confinée et chargée de particules d'alumine déposées sur une germe cristalline. Dans ce cadre, l'objectif principal de cette thèse est de comprendre les mécanismes aérothermochimiques présents dans cette configuration. Concrètement, la stabilisation, la structure et le développement des flammes produites par cette configuration particulière sont analysés, ainsi que le comportement thermique du milieu de croissance cristalline.