Modélisation de la cinétique de combustion des mélanges Ethyléne - Methane - Hydrogéne
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Date
2020
Authors
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Publisher
Univérsité Oum El Bouaghi
Abstract
La formation de suie est un processus complexe qui peut être influencé par divers facteurs, notamment les types de carburant, les additifs non combustibles et la température. Ces facteurs peuvent interagir entre eux pour influencer conjointement la formation de suie. Le présent travail a pour objectif d'analyser l'effet de l'ajout d'hydrogène sur la formation des précurseurs de suie et d'hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) dans les flammes de diffusion laminaire à contre-courant lors de la combustion d'un mélange éthylène-méthane.
Les simulations numériques ont été menées en utilisant le logiciel Chemkin-Pro et en considérant une large gamme de fractions molaires des espèces gazeuses dans le mélange combustible. La quantité d'hydrogène a été progressivement augmentée de 0 à 35 % et celle de méthane de 0 à 20 % dans le mélange gazeux. Les principaux résultats obtenus sont les suivants :
- Dans les flammes d'éthylène dopé à l'hydrogène, la production de suie diminue nettement lorsque la concentration en H2 dans le mélange gazeux augmente. Cette diminution des émissions de suie et de HAP peut être attribuée aux effets combinés de dilution, de changement de température ainsi qu'à l'effet chimique dû à l'interaction de l'hydrogène avec la suie.
- Parmi les différentes espèces issues de la combustion, l'acétylène présente la concentration la plus élevée mais la plus faible réduction relative par rapport aux autres précurseurs de suie.
- Les taux de production et de consommation des espèces émises par la combustion diminuent également avec l'augmentation du taux d'hydrogène ajouté.
- L'addition de méthane favorise la production de suie sauf pour l'acétylène où l'on observe une réduction significative de ce produit.
Description
Keywords
Combustion, Hydrogène, Méthane