Transferts Thermiques et Combustion

Animateurs

  • Céline MORIN
  • Anthony COLLIN

Le sous-thème « Transferts thermiques et Combustion » s’intéresse à l’étude des transferts de chaleur dans les milieux réactionnels que l’on retrouve dans des systèmes de production d’énergie. Afin d’améliorer les performances énergétiques de tels systèmes, les transferts de chaleur doivent être caractérisés et modélisés en tenant compte du processus de combustion. En particulier, les transferts radiatifs des gaz brûlés et des particules de suie sont fortement couplés aux phénomènes de turbulence et de cinétique chimique. Plusieurs approches sont envisagées : des études expérimentales pour caractériser à la fois les températures, les échanges de chaleur mais aussi les émissions de polluants et les particules de suie et des modélisations multi physiques des phénomènes couplés transferts thermiques – combustion. Ces approches peuvent être développées d’un point de vue fondamental en s’intéressant par exemple aux interactions flamme-parois selon le type de flamme ou sur des configurations complexes, quasi-industrielles.

Congrès : Contribution

Simulation aux grandes échelles de la combustion diluée dans un four de 30kW

Dans le contexte environnemental actuel, il est pertinent que les industries développent des technologies qui visent à réduire les émissions polluantes. La combustion diluée, aussi appelée combustion sans flamme, est un régime de combustion qui permet de réduire significativement les émissions d’oxydes d’azote. Il est donc intéressant d’envisager la modification du design des brûleurs et des chambres de combustion pour passer d’une combustion standard à une combustion diluée.

Caractérisation du refroidissement des parois d’une chambre de combustion par multiperforations avec angle de dérapage

Dans cet article, nous présentons une étude réalisée dans le cadre du projet européen SOPRANO (SOot Processes and Radiation in Aeronautical inNovate combustors) et traitant de l’analyse des écoulements de refroidissement générés dans la zone de dilution au sein d’une chambre de combustion multiperforée avec un angle de giration de 90∘. Ces écoulements dits « films cooling » permettent de protéger les parois de la chambre des hautes températures engendrées par la combustion du kérosène.

Modélisation des transferts thermiques pariétaux et de la distance de coincement dans une chambre de combustion à volume constant

Le fonctionnement optimal des moteurs thermiques nécessite d’étudier les différentes conditions qui favorisent l’augmentation des rendements et limitent l’échauffement de la paroi des chambres de combustion. En présence de hautes pressions et hautes températures, l’évaluation du flux de chaleur à la paroi constitue un défi majeur. Une bonne modélisation des phénomènes physiques mis en jeu est donc essentielle.