Modélisation et quantification des particules de suies dans la combustion d’un combustible à bas pouvoir calorifique
No Thumbnail Available
Date
2024
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Université d'Oum El Bouaghi
Abstract
Le but de ce travail est d'étudier la composition d'un mélange éthylène/syngas suivant des paramètres tel que, variation de l'hydrogène et le CO dans le mélange, taux de déformation et l'impact chimique du H2 et du CO sur la structure interne de la flamme, ainsi que l'impact de la pression et de la radiation sur la formation de la flamme et la formation de suie dans une configuration à jet opposé. La chimie en phase gazeuse est couplée selon le modèle des suies à base d'hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP), par la méthode du moment et la cinétique chimique de ce système est décrite par le mécanisme ABF.
Il s'avère que l'augmentation de H2 déplace le font de flamme vers le coté combustible, alors que la diminution de l'épaisseur de la flamme est induite par l'augmentation du taux de déformation et ce dernier réduit la dissociation d C2H4. La suie est considérablement réduite avec l'augmentation de la quantité d'hydrogène dans le carburant et le taux de déformation. Les effets chimiques de H2 et CO jouent un rôle important dans la réduction de la température maximale de la flamme et de la formation de suie. Les effets chimiques de H2 et CO ont un impact significatif sur la diminution de la température maximale de la flamme et la production de suie, alors que l'effet de la pression est opposé à celui de la vitesse de déformation.
The aim of this work is to study the composition of an ethylene/syngas mixture based on parameters such as variations in hydrogen and CO concentrations in the mixture, strain rate, and the chemical impact of H2 and CO on the internal structure of the flame. Additionally, the impact of pressure and radiation on flame formation and soot formation in an opposed jet configuration is analyzed. The gas-phase chemistry is coupled with a soot model based on polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) using the moment method, and the chemical kinetics of this system are described by the ABF mechanism. It is found that increasing H2 shifts the flame front toward the fuel side, while a decrease in the flame thickness is induced by an increase in strain rate, which in turn reduces the dissociation of C2H4. Soot formation is significantly reduced with the increase in hydrogen content in the fuel and strain rate. The chemical effects of H2 and CO play an important role in reducing the maximum flame temperature and soot formation. These chemical effects have a significant impact on lowering the maximum flame temperature and soot production, whereas the effect of pressure is opposite to that of strain rate.
نهدف من خلال هذا العمل إلى دراسة تكوين خليط الإيثيلين/الغاز االتخليقي وفقًا لتغيرات كمية الهيدروجين وثاني أكسيد الكربون في الخليط، ومعدل التشوه والتأثير الكيميائي لـكل من H2 وCO على البنية الداخلية للهب، وكذلك تأثير الضغط والإشعاع على تكوين اللهب وتكوين السخام . تقترن كيمياء الطور الغازي وفقًا لنموذج السخام المعتمد على الهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات (PAH)، من خلال طريقة اللحظات ويتم وصف الحركية الكيميائية لهذا النظام بواسطة آليةABF .تبين أن الزيادة في H2 تحرك طرف اللهب نحو الجانب القابل للاحتراق، في حين أن الانخفاض في سمك اللهب يحدث بسبب زيادة معدل التشوه وهذا الأخير يقلل من تفكك . C2H4 يتم تقليل السخام بشكل كبير مع زيادة كمية الهيدروجين في الوقود ومعدل الإجهاد. تلعب التأثيرات الكيميائية لـ H2 وCO دورًا مهمًا في تقليل درجة حرارة اللهب القصوى وتكوين السخام.إن التأثيرات الكيميائية للهيدروجين وثاني أكسيد الكربون لها تأثير كبير على تقليل الحد الأقصى لدرجة حرارة اللهب وإنتاج السخام، في حين أن تأثير الضغط يكون معاكسًا لتأثير معدل االإجهاد.
Description
Keywords
configuration à jet oppose ; taux de déformation; Oeffet Chimique