Etude de l’effet des conditions d’injection sur les caractéristiques thermiques de la flamme dans un système de combustion à géométrie complexe (Approche CFD utilisant Ansys CFX)

Abstract

Ce travail présente une étude numérique d’une flamme turbulente non pré-mélangée à la sortie d’un injecteur coaxial. L’écoulement considéré est un jet rond turbulent d’un mélange combustible Méthane/air. Cet écoulement est caractérisé par des rapports de densités et de vitesses élevés à l’injection. La combustion est modélisée par le Modèle Eddy Dissipation (EDM) et la turbulence par le modèle K-ε. L’interaction chimie turbulence est représentée par le modèle PDF (probability density function). L’outil informatique utilisé dans cette étude est le code de calcul « ANSYS - CFX ». Une étude paramétrique a été menée. On a examiné, principalement, l’effet des conditions initiales sur la structure de la flamme ; en occurrence : la vitesse d’injection du méthane, la vitesse d’injection de l’air et la température d’entrée du combustible. Les résultats de simulation obtenus sous forme de l’évolution axiale et radiale de (température et les masses fraction des espèces CO2, CH4, H2O, O2, NO, N2).