L’intérêt grandissant suscité par l’utilisation de l’hydrogène en tant que vecteur énergétique a mis en évidence un besoin de données fiables concernant les explosions de mélanges hydrogène-air dans des milieux obstrués et/ou confinés. C’est pourquoi, après une analyse poussée de la littérature, le travail de thèse présenté dans ce mémoire s’est focalisé sur l’accélération de flamme hydrogène-air dans de tels milieux. L’objectif est de proposer une base de données concernant la surpression maximale et la vitesse de flamme maximale dans le cas d’une déflagration de mélange hydrogène-air. Pour parvenir à cet objectif, différentes séries d’expériences menées à l’échelle du laboratoire ont été réalisées. Les séries d’essais entreprises se sont ainsi déroulées selon trois phases : i) validation du dispositif d’acquisition des mesures en utilisant une charge hémisphérique hydrogène-air, ii) essais en milieu obstrué et non confiné, et iii) essais en milieu confiné et obstrué. Les obstacles choisis pour cette étude se présentent sous la forme de couches de grillage ou de plaque. Dans les structures obstruées ainsi créées, la taille de maille, la forme de la maille, la position des différentes couches et l’espace entre couches varient. Ces essais ont notamment montré que des mailles carrées engendraient une surpression plus importante que des mailles rondes dans le cadre d’obstacles de type plaque. Une comparaison des résultats expérimentaux avec ceux obtenus par application des modèles de la littérature a été établie. Cette comparaison porte sur le calcul de la vitesse de flamme maximale en milieu obstrué et le calcul de la surpression maximale en milieu confiné. / The increasing interest created by the use of hydrogen as an energy carrier has underlined a need of reliable data concerning hydrogen-air explosions in obstructed and/or confined area. That’s why, after a detailed literature review, the study presented in this dissertation focused on hydrogen-air flame acceleration in obstructed and/or confined area. The aim of this study is to propose a data base concerning maximal overpressure and maximal flame speed in the case of hydrogen-air deflagration. To achieve this goal, different series of laboratory scale experiments have been realized. The experiments have been performed in three steps: i) validation of measurement set up with hemispherical hydrogen-air charge, ii) experiments in obstructed and unconfined area, and iii) experiments in confined area. The obstacles chosen in this study are layers of wire mesh or plate. In this obstructed structure, the mesh size, the mesh shape, the place of two consecutive layers and the pitch between two consecutive layers can vary. These experiments have notably shown that the square meshes generated more important overpressures than circular meshes in the case of plate obstacles. A comparison has been performed between experimental measurements and results given by the use of analytical models found in literature relations. The comparison was done for the maximal flame speed in obstructed area, and the maximal overpressures in confined area.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:theses.fr/2010ORLE2039 |
| Date | 15 December 2010 |
| Creators | Melani, Laure |
| Contributors | Orléans, Sochet, Isabelle |
| Source Sets | Dépôt national des thèses électroniques françaises |
| Language | French |
| Detected Language | French |
| Type | Electronic Thesis or Dissertation, Text |
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