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Heure | 10h00 - 13h00 |
Adresse | Amphithéatre IRD - |
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Lien | https://www.univ-orleans.fr/fr/univ/recherche/agenda-actualites |
Les moteurs à combustion interne à l'hydrogène (H2ICEs) représentent un potentiel pour décarboner le secteur des transports. Afin de maximiser ce potentiel, des recherches sont essentielles sur la combustion des mélanges hydrogène/air pauvres dans des conditions motrices. Cette thèse examine le comportement des flammes hydrogène/air très pauvres et ultra-pauvres (0,20 < phi < 0,55) en comparaison avec les flammes propane/air (0,70 < phi < 1,50) à l’aide d’un moteur optique à allumage commandé, fournissant des données haute-fidélités pour le développement de modèles de combustion de l'hydrogène dans les H2ICEs. Les principales caractéristiques des flammes sont étudiées et discutées via des analyses de dégagement de chaleur, de chimiluminescence et de vélocimétrie par image de particules. La turbulence, le développement des flammes et la variabilité cyclique sont explorés dans des conditions variées, incluant la vitesse du moteur, la pression d’admission et la durée de décharge de l’étincelle. Les résultats mettent en évidence une relation étroite entre le dégagement de chaleur et la structure de la flamme. Notamment, le développement des flammes d’hydrogène avant 2% de la fraction de masse brûlée (MFB) montre une forte corrélation avec les mesures basées sur la pression jusqu’à 50% MFB, soulignant le rôle critique de la phase initiale de la flamme dans la prédiction de la durée totale de combustion et des courbes de pression cylindre. Un modèle pour les flammes turbulentes d’hydrogène dans les premières phases de la combustion, basé sur l'équation de Zimont et validé par les données expérimentales, démontre une large applicabilité dans le diagramme de Peters-Borghi des régimes de combustion turbulente. De plus, les images de chimiluminescence des flammes dans ces régimes turbulents fournissent des informations importantes sur les caractéristiques des flammes d'hydrogène. La combustion de l’hydrogène a également présenté une plus grande stabilité, étant moins influencée par l'écoulement, comparée à celle du propane, tant dans des conditions de faible charge qu'avec des mélanges ultra-pauvres, affichant un comportement atypique par rapport à des carburants conventionnels et avantageux pour le fonctionnement des moteurs.