Études expérimentales et modélisation de la combustion des nuages de particules micrométriques et nanométriques d'aluminium.

Résumé : Le regain d'intérêt actuel pour les missions spatiales a donné un nouvel essor aux études sur les systèmes de propulsion solide. Les particules d'aluminium constituent un élément indispensable à ce type de propulseur. Cependant des problèmes de combustion incomplète et d'agglomération des particules subsistent. Une solution envisagée pour les résoudre est d'utiliser des particules nanométriques en remplacement des particules micrométriques utilisées communément.
L'objectif de ce travail a été de caractériser expérimentalement la combustion dans l'air d'un nuage de particules d'aluminium micrométrique et nanométrique pour de fortes richesses dans les conditions normales de température et de pression. Un outil de simulation numérique a été élaboré sur cette base expérimentale. Pour répondre aux besoins de l'étude, un dispositif expérimental spécifique a été développé et de multiples techniques d'analyse ont été utilisées afin de comprendre les mécanismes physiques mis en jeu lors de la combustion des particules d'aluminium. Il en ressort que la vitesse de flamme augmente avec la concentration et que pour la même concentration globale, la combustion se propage plus rapidement dans les nuages de nanoparticules que dans les nuages de microparticules. Les températures de la phase gazeuse et de la phase condensée pour le nuage de particules nanométriques sont inférieures à celles du nuage de particules micrométriques. L'élaboration d'un modèle à partir des paramètres expérimentaux permet d'obtenir des temps de combustion qui concordent avec l'expérience. Deux lois en D 0,25 et D 0,49 peuvent être estimées en considérant des particules nanométriques non agglutinées.
Type de document :
Thèse
Energie électrique. Université d'Orléans, 2007. Français
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Contributeur : Pablo Escot Bocanegra <>
Soumis le : mardi 16 décembre 2008 - 11:39:31
Dernière modification le : mercredi 29 novembre 2017 - 09:16:40
Document(s) archivé(s) le : mardi 8 juin 2010 - 17:22:07

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Citation

Pablo Escot Bocanegra. Études expérimentales et modélisation de la combustion des nuages de particules micrométriques et nanométriques d'aluminium.. Energie électrique. Université d'Orléans, 2007. Français. 〈tel-00347592〉

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