Combustion du gaz naturel : effets de la chimie et de la turbulence

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L'objectif principal de cette recherche était d'étudier numériquement la combustion du gaz naturel dans un moteur thermique en considérant une cinétique chimique réduite de quelques réactions. La première étape de ce travail était de choisir le mécanisme réduit capable de reproduire la description chimique de la combustion du GN. Pour cela, nous avons utilisé un code de cinétique chimique pour comparer plusieurs mécanismes réduits du méthane avec le mécanisme détaillé GRIMech 3.0. Nous avons alors suivi l'évolution de la température, la pression et les espèces majoritaires pour divers cas de richesse et de régime de fonctionnement. La deuxième partie du travail a été consacrée à la simulation numérique de la propagation des flammes turbulentes du méthane en se basant sur le formalisme Monté Carlo associé à la méthode des fonctions densité de probabilité (pdf). Nous avons étudié alors l'effet de l'intensité de la turbulence, de la richesse du mélange et de l'énergie d'allumage sur le rayon moyen, la vitesse de propagation ainsi que l'épaisseur de la flamme turbulente. Nous avons confronté nos résultats à plusieurs travaux expérimentaux et des bonnes concordances ont été obtenues.
 
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