II-4 Conditions influençant le
fonctionnement
Les conditions expérimentales de fonctionnement
influencent l'intensité du transfert thermique. L'étude inclue la
composition en oxydant et en carburant, la richesse de la flamme et le taux de
combustion, le nombre de Reynolds à la sortie du jet, le type de
brûleur, les diamètres des jets et l'endroit d'impacte du jet
[34].
II.4.1 Oxydant
La variable la plus importante après la configuration
physique, est le taux d'oxydant. La fraction molaire de l'oxygène dans
l'oxydant a une très grande influence sur l'intensité du
transfert thermique. Presque toutes les études utilise l'air
(ö= 0.2 1) ou l'oxygène (ö = 1.0)
comme oxydant. Ceci affecte la température de la flamme
et le taux de dissociation dans les produits de combustion. Les
températures adiabatiques de flamme pour la combustion
stoechiométrique du méthane avec l'air et avec l'oxygène,
sont de 2220 K et 3054 K, respectivement. Les produits de la combustion
adiabatique pour une flamme air/CH4 stoechiométrique ne contiennent pas
de carburant non réactif ou d'espèces dissociées,
à
l'exception de la flamme à très hautes
températures au voisinage des conditions adiabatiques. Cependant, les
produits de combustion pour une flamme O2 / CH4 contiennent presque 23 % en
volume du carburant non brûlé (CO et H2) et plus de 18 % en volume
des espèces dissociés (H, O, et OH).
II.4.2 Carburants
Un autre paramètre important est la composition du
carburant. La combinaison du type de carburant et de la richesse
détermine la tendance à produire la suie et en
conséquence, l'émission lumineuse par rayonnement du gaz
(luminous gas radiant emission en anglais). Cette tendance est plus
élevée dans les mélanges riches en carburant
(ö > 1). Le butane
C4H10, qui a un rapport de masse de C/H de 4.8, a une aptitude
plus élevée à produire de la suie que le CH4, qui a un
rapport de masse C/H de 3 [11].
II.4.3 Richesse
Ce rapport affecte directement la production de suie et le niveau
de la dissociation dans les produits de combustion. Les flammes riches en
carburant (mélange richeö>1)
produisent une combinaison de rayonnements thermiques lumineux
et non lumineux. Les
produits de combustion de ces flammes peuvent
également contenir du carburant non brûlé,
dus à
une insuffisance en oxygène. Les flammes pauvres en carburant
(mélange pauvreö< 1)
normalement ne produisent pas de rayonnement thermique
lumineux. Ceci est dû à l'absence de particules de suie. Ces
flammes produisent parfois des quantités significatives d'espèces
de carburants non brûlés à moins que la température
de la flamme ne soit suffisamment haute pour provoquer la dissociation. Les
flammes proches de la stoechiométrie (ö = 1) produisent
les températures de flamme les plus
élevées. Ceci est dû à une combustion
complète. Elles produisent généralement seulement du
rayonnement non lumineux (puisqu' aucune suie n'est produite) [37].
| 
