Etude expérimentale de l’allumage diphasique

Le 09/04/2014

Bruno Renou  •  ico

Gilles Cabot  •  ico

Encadrants

Bruno Renou,
Gilles Cabot

Mots clés

Allumage, Combustion diphasique, Diagnostics optiques (Arc en Ciel, PLIF OH, PLIF tracer, PIV, …)

Contexte

Les mécanismes physiques d’allumage par dépôt d’énergie dans un mélange combustible/air ont fait l’objet de nombreuses études fondamentales et appliquées, et une grande partie de ces avancées sont rapportées dans la revue de N. Mastorakos [1]. Dans le domaine des moteurs aéronautiques, l’allumage (et le ré-allumage en altitude) des flammes multiphasiques est encore mal compris, à cause du nombre de paramètres influençant le mécanisme d’initiation et la propagation du noyau de flamme dans un environnement à grande vitesse d’écoulement et fortement turbulent. Au niveau national, une réelle dynamique s’est mise en place au cours des dernières années avec différents laboratoires de recherche (CORIA, EM2C, CERFACS et IFPEN) soutenus par des industriels (SNECMA et TURBOMECA), pour mener des actions de recherche efficaces et concertées. Au laboratoire, l’allumage de mélange gazeux a été abordé par les thèses de Céline Cardin [2] et de Matthieu Cordier [3], et les résultats obtenus ouvrent de larges perspectives de recherche. C’est dans ce contexte, que nous proposons ce sujet de thèse.

Objectifs et questions adressées

Dans une chambre de combustion aéronautique réelle, le carburant est injecté sous forme liquide et va s’évaporer partiellement, en fonction des conditions thermiques locales. La présence de ces gouttes de combustible durant la phase d’allumage et de propagation de la flamme complique fortement la compréhension et la prédiction de l’allumage pour l’ensemble de ses phases :

  1. Phase de dépôt d’énergie
  2. Phase d’initiation des réactions chimiques
  3. Phase de développement du noyau de flamme et interaction avec l’écoulement turbulent
  4. Phase de propagation et de stabilisation de la flamme sur le brûleur.
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