Les politiques récentes de développement durable en vigueur dans la majorité des pays requièrent des améliorations significatives dans la performance des systèmes de génération d'énergie d'aujourd'hui et ont encouragé fortement différentes études à travers le monde au cours des dernières années. Un champ d'intérêt particulier concerne l'optimisation de l'usage des carburants liquides, car ils sont responsables pour les émissions polluantes dans le monde de part les applications dans les moteurs à combustion interne et les brûleurs industriels étant ainsi des sources non renouvelables d'énergie primaire. Cependant, les complexités inhérentes aux phénomènes qui gouvernent chaque partie du processus de la combustion demandent encore une meilleure compréhension. Entre ces complexités, la qualité de l'atomisation des carburants liquides joue un rôle major du point de vue de la performance thermodynamique et le niveau des émissions polluantes dans le processus de combustion. Néanmoins, le mécanisme de formation des aérosols n'est pas encore parfaitement compris. Un autre aspect qui demande des études plus approfondies pour une meilleure compréhension est la connaissance des caractéristiques d'évaporation de la phase discrète dans un environnement convectif. Au cours des dernières années, des études expérimentales ont démontré l'importance de la compréhension des aspects fondamentaux inhérents aux systèmes complexes en supportant l'amélioration de la précision des modèles théoriques implémentés dans les codes de simulation numérique. La présente étude est consacrée à améliorer la compréhension du processus d'atomisation pour un carburant liquide, par le développement de méthodologies plus rationnelles pour mesurer les tailles des gouttelettes dans des aérosols, pour prédire la performance d'atomiseurs de liquides et pour déterminer les caractéristiques de l'évaporation de gouttelettes liquides. Avec ces objectives les méthodes suivantes ont été proposées:
i. Détermination de la taille minimale requise par un échantillon pour la
caractérisation d'un aérosol,
ii. Technique non-intrusive pour mesurer le taux d'évaporation des gouttelettes
de carburants liquides,
iii. Fonction général pour caractériser la taille de gouttelettes dans des aérosols
selon le système Pearson,
iv. Développement d'une corrélation pour la distribution du SMD dans un plan
axial de l'aérosol, et
v. Perfectionnement du modèle d'atomisation à utiliser dans des codes de
modélisation numérique en fluide.
Les résultats pratiques obtenus ont été utilisés pour déterminer les positionnements et conditions opérationnelles optimales, ainsi que le mode d'injection le plus approprié à être utilisé pour le prototype expérimental du moteur à détonation puisée qui a été développé par le Groupe de la Propulsion du centre de Recherche pour la Défense et Développement du Canada - Valcartier. Néanmoins, les résultats peuvent être utilisés d'une façon plus générale pour supporter la validation de codes de modélisation numérique et le projet de chambres de combustion industrielles.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:LAVAL/oai:corpus.ulaval.ca:20.500.11794/18194 |
| Date | 11 April 2018 |
| Creators | Gomes Pimentel, Rogério |
| Contributors | Kretschmer, D., De Champlain, Alain |
| Source Sets | Université Laval |
| Language | English |
| Detected Language | French |
| Type | thèse de doctorat, COAR1_1::Texte::Thèse::Thèse de doctorat |
| Format | xviii, 227, [59] f., application/pdf |
| Rights | http://purl.org/coar/access_right/c_abf2 |
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