Simulation numérique des flammes laminaires

Résumé et principaux résultats

L'objectif de ce document est de faire le point sur les travaux engagés par le CETIAT au cours des trois dernières années dans le domaine de la simulation numérique des flammes laminaires. Celles-ci sont très rarement rencontrées dans le domaine industriel car dans la plupart des applications, les flammes sont du type turbulent. C'est la raison pour laquelle la simulation numérique des flammes turbulentes est relativement bien maîtrisée et de nombreux codes de calcul sont disponibles dans le commerce. A l'inverse, pour la plupart des brûleurs équipant les chaudières domestiques, la combustion se déroule en régime laminaire. Dans les flammes turbulentes, la combustion est principalement gouvernée par des mécanismes de diffusion turbulente ce qui permet de s'affranchir du détail des réactions chimiques qui ont lieu dans la flamme. Au contraire, la physique des flammes laminaires est entièrement gouvernée par la chimie ce qui nécessite de décrire de façon détaillée les réactions chimiques mises en jeu. La complexité du sujet et l'absence de codes commerciaux résolvant de façon satisfaisante ce problème ont conduit le CETIAT à se rapprocher du laboratoire EM2C de l'Ecole Centrale de Paris. Une thèse réalisée dans ce laboratoire et cofinancée par le CETIAT et l'ADEME a permis de mettre au point les outils nécessaires à la simulation numérique des flammes laminaires. Nous présentons dans cette note les principaux résultats de ces travaux ainsi que leur mise en oeuvre pratique au CETIAT.

Commissions

Appareils à combustion

Thème

Combustion

Mots-clés

Brûleurs, Chaudières, Chauffage, Combustion, Modélisation

Auteurs

PERRIN Gérald