Soutenance de thèse en cotutelle internationale de Deniz KAYA EYICE

Les applications de combustion par pulvérisation impliquent des phénomènes très complexes tels que l'atomisation, la vaporisation des gouttelettes, le mélange, la turbulence, la cinétique chimique, ainsi que l'interaction de ces processus. Dans la combustion diphasique, l'un des processus de base est l'interaction d'une seule gouttelette avec une flammelette. Par conséquent, il est essentiel de comprendre la physique de l'évaporation des gouttelettes isolées et des effets sur le front de flamme pour étudier des flammes plus complexes. Le but de cette étude est d'étudier l'évaporation des gouttelettes, les caractéristiques de la flamme et les changements sur la morphologie de la flamme pour les flammes laminaires en présence de gouttelettes via des approches expérimentales et numériques. La partie expérimentale de l'étude est menée au CNRS ICARE, y compris des expériences de microgravité pour étudier les instabilités de flamme en présence de gouttelettes d'éthanol isolées pour une flamme éthanol/air à expansion sphérique à l'aide de la méthode Schlieren et des expériences au sol pour étudier les caractéristiques d'évaporation d'une gouttelette d'éthanol traversant une flamme stabilisée contre une plaque. Les modifications induites par le passage de la goutte dans la flamme sont détaillées à l'aide de différents diagnostics optiques tels que PIV, PTV, ILIDS et Chimiluminescence. Dans la partie numérique de l'étude, le solveur YALES2 est utilisé pour simuler l'évaporation des gouttelettes dans différentes conditions ambiantes à des températures élevées via une approche Eulérienne-Lagrangienne. Dans ce cadre, l'évaporation des gouttelettes stationnaires est calculée aux compositions de gaz brûlés via le modèle de Spalding, ainsi que l'évaporation d'une gouttelette en mouvement à travers un champ de flamme de stagnation via le modèle d'Abramzon-Sirignano. Enfin, des simulations non réactives et réactives sont réalisées avec une géométrie de brûleur à stagnation réelle.