a) Objectifs de l'Unité d'Enseignement
L’objectif de ce cours est de stimuler la curiosité des étudiants pour les écoulements réactifs à partir de considérations phénoménologiques de la combustion, processus qui reste à ce jour un élément incontournable de la production d’énergie. Ce cours est ainsi appelé à entrer en résonance avec le cours théorique de tronc commun NS 602 de la 2nde année. A partir de l’observation de flammes expérimentales, l’étudiant sera amené à appréhender la structure des flammes prémélangées et non-prémélangées. De fait, il fera appel à des développements asymptotiques des équations de conservation afin de comprendre la sensibilité de la libération d’énergie par les flammes aux différents paramètres gouvernant des phénomènes aussi cruciaux que l’inflammation, la stabilité et l’extinction des zones de réaction.
b) Contenu de l’Unité d’Enseignement
ECOULEMENTS AVEC REACTION DE COMBUSTION
1. Phénomènes de transport
1.1. Diffusion moléculaire de masse : Loi de Fick
1.2. Diffusion moléculaire d’énergie : Loi de Fourier
1.3. Diffusion de quantité de mouvement : Loi de Newton
2. Rappels : équations de bilan de l’aérothermochimie : équations de continuité, de bilan d’énergie totale, de bilan de quantité de mouvement
3. Nombres sans dimension, détermination des coefficients de transfert
4. Classification des différentes variétés de combustion
4.1. Comparaison des temps physique et chimique
4.2. Différents processus d’inflammation
5. Physique de la combustion
5.1. Définitions : flamme, déflagration, détonation, flamme de diffusion, de prémélange, laminaire, turbulente
5.2 Flamme de prémélange laminaire : équation d’Hugoniot-Rankine
5.3 Flamme de diffusion laminaire
5.4 Dimensionnement d’une chambre de combustion d’un turboréacteur
5.5 Modélisation mathématique de la phase de combustion dans les moteurs à combustion interne
Module 1
