Développement d'un outil permettant l'intégration des gaz limites dans la simulation numérique des flammes laminaires

Résumé et principaux résultats

La simulation numérique est devenue un atout de taille pour concevoir des brûleurs domestiques performants dans le respect des normes. La méthode FPI qui consiste à générer une base de données à partir de calculs de flammes laminaires 1D prémélangées et à coupler cette base à un code de calcul de mécanique des fluides permet des simulations rapides de flammes laminaires. La base de données générée comporte deux entrées: la coordonnée d'avancement C qui traduit l'avancement chimique global, et la coordonnée H qui témoigne du niveau d'enthalpie d'une flamme 1D donnée. La base générée ici correspond à la combustion du méthane par l'air. En couplant la base de données sous forme binaire au code de calcul FLUENT, on peut simuler la combustion du méthane à richesse fixée. Ces simulations peuvent être effectuées en 2D comme en 3D. Les niveaux de NOx, source majeure de pollution dans les chaudières, sont accessibles en adiabatique. La coordonnée H permet de rendre compte des pertes thermiques et donc de l'accrochage de la flamme sur les bords du brûleur. La base créée rend possible la simulation de l'échauffement de ces bords. Les temps de calculs obtenus sont très compétitifs.

Commissions

Appareils à combustion

Thème

Chauffage à eau chaude

Mots-clés

Brûleurs, Chaudières, Combustion, Modélisation