Simultaneous equivalence ratio and velocity measurements for instationary combustion study in a stratified flow
Mesures couplées de richesse et de vitesse pour la combustion instationnaire en écoulement stratifié
Résumé
Simultaneous knowledge of local velocity and equivalence ratio is very important in numerous combustion applications and especially for direct injection engines where the flame propagates through a heterogeneous concentration distribution of fuel-air mixture. This study reproduce heterogeneities of equivalence ratio with propane and air in a constant volume combustion vessel. The local influence of velocity and equivalence ratio on the propagation of a spark-ignited flame is studied. To create a stratification, a rich axysimetric pulsed jet is injected in a leaner chamber and the mixing is ignited. Two optical diagnostics are used simultaneously, PIV for velocity and FARLIF for equivalence ratio, with or without combustion. All properties and range of applications of PIV and FARLIF have been verified. These methods were then used to study the characteristics of stratified combustion
La connaissance simultanée de la richesse et vitesse locale est très importante dans de nombreuses applications de combustion et spécialement dans les moteurs à injection directe essence où la flamme se propage à travers une distribution de mélange air-carburant hétérogène. Cette étude reproduit ces hétérogénéités de richesse avec un mélange propane-air dans une chambre de combustion à volume constant. L'influence locale de la richesse et de la vitesse sur la propagation de la flamme est étudiée. La stratification est crée par un jet pulsé riche injecté dans une chambre en mélange pauvre, le mélange étant ensuite allumé. Deux diagnostics optiques ont été utilisés simultanément, la PIV pour la mesure de vitesse et la FARLIF pour la mesure de richesse à froid et en combustion. Les propriétés et gammes d'applications de la PIV et de la FARLIF ont été vérifiées. Ces méthodes ont ensuite été utilisées pour étudier les caractéristiques de la combustion stratifiée.