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Theses

Simulation numérique de reformeur autothermique de diesel

Résumé : Le reformage autothermique, dans lequel une oxydation air carburant permet d’initier les réactions de formation d’hydrogène à partir de carburant et d’eau, semble une voie prometteuse pour la synthèse d’hydrogène à bord de navires. Son application au diesel, carburant majoritairement utilisé dans le secteur maritime, bien que moins bien connue académiquement que celle du méthane, permet une opérabilité du vaisseau sur l’ensemble du globe. Cependant les réacteurs associés sont particulièrement sujets au dépôt de carbone, néfaste pour leur durabilité, et requièrent alors une attention toute particulière au niveau des zones de mélange lors de leur conception. Dans les cas d’écoulements fortement tridimensionnels, une approche RANS couplée à un schéma cinétique décrivant les espèces gazeuses, est le plus souvent utilisée. Ce schéma consiste alors soit en un nombre succint de réactions empiriques, au risque de se montrer peu précis sur les niveaux de polluants, ou au contraire en des schémas d’une cinquantaine d’espèces issus de la réduction automatique de schémas complets, qui restent cependant trop lourds à utiliser lors d’une phase de conception. L’objectif de la thèse est alors de proposer une méthodologie pour décrire l’impact d’une géométrie sur les niveaux de polluants compatibles avec les outils habituellement utilisés dans le milieu industriel. Ainsi, la description du couplage chimie-écoulement est réalisée par le biais des logiciels Fluent R et de la suite Chemkin R de ANSYS R . Après une analyse de la chimie du reformage autothermique du diesel, une méthode de génération de schémas globaux d’une di-zaine d’espèces à partir d’un schéma détaillé est proposée. Elle est, par la suite appliquée avec succès à l’oxydation partielle du n-dodécane. Le schéma estalors utilisé dans la première simulation réactive de reformeur auto-thermique avec injection de diesel liquide réalisée à ce jour. Malgré les difficultés de validation dûes au manque de données experimentales et aux limitations des logiciels imposés, les résultats obtenus sont encourageants.
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https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-02275969
Contributor : Abes Star :  Contact
Submitted on : Monday, September 2, 2019 - 10:43:08 AM
Last modification on : Friday, July 3, 2020 - 9:28:04 AM
Document(s) archivé(s) le : Thursday, January 9, 2020 - 2:39:38 AM

File

76711_EPALLE_2019_archivage.pd...
Version validated by the jury (STAR)

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  • HAL Id : tel-02275969, version 1

Citation

Thomas Epalle. Simulation numérique de reformeur autothermique de diesel. Génie des procédés. Université Paris-Saclay, 2019. Français. ⟨NNT : 2019SACLC033⟩. ⟨tel-02275969⟩

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