Propagation d'une flamme de prémélange gazeux d'une enceinte vers un tube : études des mécanismes de transmission et de coincement au changement de section

Résumé : On étudie la propagation d'une flamme dans une chambre prolongée par un tube. C'est une configuration classique rencontrée lorsqu'on veut limiter le niveau de pression généré par une explosion interne. Mais au changement de section une explosion secondaire peut se produire dans la canalisation, ce qui conduit à une surpression supplémentaire dans la chambre.
Les résultats expérimentaux obtenus pour un prémélange propane-air ont été confrontés à des simulations numériques. Pour des petits diamètres de tube, on observe l'apparition de l'effet de flamme tulipe dans la chambre, qui contribue à limiter le débit d'évacuation des gaz. Pour les grands tubes, l'explosion secondaire à l'entrée du tube conduit à l'intensification de la combustion retardée des poches de gaz frais situés dans les coins de la chambre, causant ainsi une remontée brutale de la pression.
Pour éviter la formation de l'explosion secondaire une solution consiste à placer un insert (réseau de fils métalliques) à l'entrée du tube afin d'obtenir une extinction totale ou partielle de la flamme. Les expériences montrent qu'une optimisation du dispositif est nécessaire pour obtenir l'atténuation maximale de la supression. Un modèle thermique d'absorption de la chaleur par l'insert a été conçu, s'appuyant sur une méthode nodale. Le critère de transmission de la flamme au delà de l'insert est basé sur la comparaison entre la température d'auto-inflammation du mélange avec une température moyenne des gaz calculée en sortie de l'insert. Les résultats numériques, en bon accord avec les résultats expérimentaux, confirment le rôle prépondérant des pertes thermiques provoquées par l'insert sur le coincement de la flamme.
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Contributeur : Sandra Drillaud-Leduc <>
Soumis le : jeudi 28 février 2008 - 14:16:06
Dernière modification le : jeudi 7 mars 2019 - 15:08:06
Document(s) archivé(s) le : jeudi 20 mai 2010 - 18:49:53

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Nicolas Henneton. Propagation d'une flamme de prémélange gazeux d'une enceinte vers un tube : études des mécanismes de transmission et de coincement au changement de section. Energie électrique. Université de Poitiers, 2007. Français. ⟨tel-00259522⟩

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