WOW !! MUCH LOVE ! SO WORLD PEACE !
Fond bitcoin pour l'amélioration du site: 1memzGeKS7CB3ECNkzSn2qHwxU6NZoJ8o
  Dogecoin (tips/pourboires): DCLoo9Dd4qECqpMLurdgGnaoqbftj16Nvp


Home | Publier un mémoire | Une page au hasard

 > 

Simulation numérique d'une flamme turbulente prémélangée axysimétrique par le code fluent

( Télécharger le fichier original )
par CHERAD Ibrahim OUBADI Abdelghani
Oum El Bouaghi - Ingénieur d'état en génémécanique-énergétique 2009
  

précédent sommaire suivant

Bitcoin is a swarm of cyber hornets serving the goddess of wisdom, feeding on the fire of truth, exponentially growing ever smarter, faster, and stronger behind a wall of encrypted energy

CHAPITRE III : notion et modalisation de la combustion

1) Introduction 38

2) Echelles caractéristique d'une flamme 41

3) Combustion laminaire 43

3.1) Flamme laminaire prémélangée 43

3.2) Flamme laminaire non prémélangée 45

4) La combustion turbulente 48

4.1) La combustion turbulente prémélangée 48

4.1.1) l'effet de la turbulence sur les flammes 49

4.1.2) L'effet inverse 49

4.2) Classification des flammes 49

6) Modélisation de la combustion turbulente 55

6.1) Modèle Eddy Break Up 55

6.2) Modèle EDM dans le code FLUENT 56

7) Variable d'avancement de la réaction 57

8) Conclusion 58
CHAPITRE VI : Résultats du calcul numérique

1) Dispositif expérimental 60

1.1) La chambre de combustion 60

1.2) Le bruleur 61

2) Modélisation de la chambre de combustion 62

2.1) Géométrie de la chambre 62

3) Etude numérique du jet d'air turbulent dans la chambre de combustion 62

3.1) Conditions aux limites 62

3.2) Maillage de calcul 63

3.3) Calcul de l'écoulement non réactif et ajustement de la correction de POPE 64

3.3.1) Résultats du calcul 64

3.3.2) Coeur potentiel 66

4) Calcul de l'écoulement réactif du méthane-ai 67

4.1) Les caractéristiques du mélange (méthane/air) à l'entrée du bruleur 67

4.2) résultats de calcul 68

pour O = 0.6 68

Pour O=0.7 71

Pour O=0.8 72

5) Structure interne de la flamme 74

6) conclusion 77

Conclusion générale 78

Bibliographie 80

NOMENCLATURE

LETTRES LATINES :

m : Masse

: Masse molaire

R : Constante des gaz parfaits

n : Nombre de mole

p : Pression

Re : Nombre de Reynolds

t Nombre de Reynolds turbulent

Production d'énergie cinétique t : Temps

: Tenseur des contraintes

 

:

:

:

Vitesse moyenne Vitesse instantanée

Vitesse fluctuante Vecteur vitesse

V* : Vitesse molaire

V : Vitesse massique

Y : Fraction massique

uL : Vitesse de la flamme laminaire

K : Coefficient d'équilibre

: Fraction de mélange

D : Diffusivité massique

lt : Echelle intégral

r : La taille de tourbillon

II

: Variable d'avancement

s : coefficient stoechiométrique

:

 
 
 
 

Énergie sensible

Enthalpie sensible

Enthalpie de formation

Variations entropie de réaction

Variations enthalpie de réaction

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

:

 

: Énergie d'activation

Kf j : Coefficient de taux élémentaire d'aller

Krj : Coefficient de taux élémentaire de retour

[Xk] : Concentration molaire

A, B : Constantes de modèle EDM

?

: Flux de diffusion moléculaire

a : Nombre de Damköhler

Ka : Nombre de Karlowitz

?

S : Nombre de Schmidt

? ?? ?

? 0 ? S

(x, y, z) : Coordonnées cartésiennes

LETTRES GRECQUES :

: Taux de dissipation

: Delta de Kronecker

: Viscosité dynamique

: Viscosité turbulente

: Viscosité cinématique

: Tenseur des taux de rotation

III

: Masse volumique

: Tenseur des contraintes visqueuses

Tenseur de Reynolds

? : Taux de production de réaction

: Épaisseur de la flamme

: Richesse

: Dissipation scalaire de Z

: Coefficient stoechiométrique

Q : Quantité de chaleur libérer par la combustion

: Épaisseur de la flamme

: La conductivité thermique

Taux molaire de production

:

: Petite échelle de turbulence

, : Coefficients de diffusion

IV

LISTE DES FIGURES

Figure (1) Evolution de la demande mondiale en énergie en mégatonnes
équivalents pétrole de 1860 à 2004 1

Figure (2) Emission de CO2 équivalent à demande de l'énergie mondiale 2

Figure (1.1): débit axial a travers un volume de control 11

Figure (2.1) :Le passage d'écoulement laminaire vers turbulent 22

Figure (2.2) : Dessin schématique de la cascade de KOLMOGOROV 25

Figure (2.3) :Cascade de Richardson 26

Figure (2.4) : La comparaison graphique des déférentes simulations 28

Figure (3.1) : schéma d'une flamme prémélangée 39

Figure (3.2) : schéma d'une flamme non-prémélangée 39

Figure (3.3) : Schéma de la structure d'une flamme laminaire de prémélangée
bidimensionnelle (gauche), et d'une flamme de diffusion (droite) 40

Figure (3.4) : Système pratiques de combustion classée selon le type d'introduction des réactifs(prémélangée ou non) et la nature laminaire ou turbulente de l'écoulement 41

Figure(3.5) : structure interne d'une flamme laminaire stationnaire de mét 42

Figure (3.6) : schéma d'une flamme laminaire prémélangée 43

Figure (3.7) : Structure d'une flamme laminaire prémélangée 44

Figure (3.8) Profile d'une flamme laminaire non prémélangée 45

Figure(3.10) :régime 1 de combustion 52

Figure(3.11) :régime 2 de combustion 53

Figure(3.12) :régime 3 de combustion 53

Figure(3.13) :regime4 de combustion ..54

Figure (3.14) : Diagramme de régimes de la combustion 54

Figure(3.15) : Définition de la variable d'avancement 57

Figure (4.1) : installation de combustion haute pression 60

Figure (4.2) : bruleur de prémélangée (gauche) et grille de tranquillisation de la turbulence

(droite) 61

Figure (4.3) : Géométrie détaillée de la chambre de combustion 62

Figure (4.4.1): Profile de vitesse d'entré (U) 63

Figure (4.4.2) : profile de l'énergie cinétique turbulente K 63

Figure (4.5) : Maillage près de la zone d'injection 64

Figure (4.6) : vitesse axial [m2/s2] 65

Figure (4.7) énergie cinétique de turbulence k [m2/s2] 65

Figure (4.8) : Vitesse axial (u) 66

figure (4.9) : énergie k 66

Figure (4.10) : Résidus du calcul pour une richesse de 0.6 68

Figure(4.11) : Champs de vitesse (m/s) 69

Figure(4.12) : Ligne de courants 69

Figure(4.13) : Energie turbulent k(m2/s2) 69

Figure(4.14) : Taux de dissipation e (m2/s3) 69

Figure(4.15) : Température (K) 70

VI

Figure(4.16) : Taux de réaction ~

~ ) 70

Figure(4.17) : Fraction massique du CH4 70

Figure(4.18) : Fraction massique du CO2 70

Figure (4.19) : Maillage pour le calcul dans le cas de 71

Figure (4.20) : Les résultats des calculs pour 71

Figure(4.21) :champs de Température 72

Figure(4.22) : Fraction massique du CO2 72

Figure(4.23) : les résultats des calculs pour 8 72

Figure(4.24) : Champs de Température (K) 73

Figure(4.25) : Fraction massique du CO2 73

Figure(4.26) :Conteur de la variable d'avancement c calculée pour les trois richesses 73 Figure(4.27) : Contours de la variable d'avancement c mesurée pour les trois

richesses 74

Figure(4.28) : Différentes stations représentation sur la flamme 74

Figure (4.29) : Variable d'avancement le long de l'axe pour une richesse de 0.6 75

Figure (4.30) : Variation de la Température (K) dans les trois stations 75

Figure(4.31) : Variation d'énergie turbulente k (m2/s2) dans les trois stations 75

Figure(4.32) : Variation de la vitesse (m/s) dans les trois stations 76

Figure(4.33) : Variation de taux de réaction m

~ ) dans les trois stations 76

Figure(4.34) : Structure de la flamme pour une richesse de 0.6 76

Figure(4.35) : Fraction massique du CO2 sur l'axe pour les trois richesses 77

VII

LISTE DES TABLEUX
Tableau(1.1) : Enthalpies de formations pour quelques espèces 8

Tableau (1.2) :valeurs de S et Y pour quelque réactions 10

Tableau(3.1) : échelles temporelles et spatiales pour les flammes turbulentes prémélangées 51

Tableau(4.1) : les fractions massiques obtenues pour chaque richesse. 68

précédent sommaire suivant






La Quadrature du Net