Modélisation de la combustion des sprays

Nicolas Baricault

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Description

Ce travail consacré à la modélisation de la combustion des sprays par une approche de type RANS/PDF calculée met l''accent sur la prise en compte de l''intermittence aux petites échelles dans le mélange turbulent. Pour le cas du mélange en présence de gouttes se vaporisant, le modèle de micro-mélange de Sabel''nikov & Gorokhovski a été étendu. L''application de ce modèle est faite par un couplage entre un code de calcul numérique RANS et une méthode de type PDF calculée. Deux problèmes sont considérés: (i) la modélisation de l''auto-allumage et de la formation des suies dans un spray turbulent de type Diesel: la PDF jointe des scalaires est modélisée par les particules stochastiques avec la chimie globale; le taux turbulent des réactions chimiques est ainsi calculé précisément et l''auto-allumage et la formation des suies sont modélisés de façon plus réaliste; (ii) la modélisation d''une flamme libre de méthanol avec un coflow d''air: l''équation de la PDF jointe est fractionnée. Les termes de transport de cette équation et le mélange dans l''espace des phases sont résolus par la méthode de type différences finies alors que la chimie est modélisée par la méthode de type Monte-Carlo.