MODLISATION DE LA COMBUSTION DANS UN FOYER BOIS BCHES - PowerPoint PPT Presentation

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MODLISATION DE LA COMBUSTION DANS UN FOYER BOIS BCHES

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Title: MODLISATION DE LA COMBUSTION DANS UN FOYER BOIS BCHES


1
MODÉLISATION DE LA COMBUSTION DANS UN FOYER
BOIS À BÛCHES
École des Mines de Douai Département Énergétique
Industrielle
  • Tudor FLOREA
  • Tudor.Florea_at_ensm-douai.fr

7 décembre 2006
2
Introduction
  • Chauffage domestique à partir du bois
  • Émissions de CO
  • Imbrûlés
  • Poussières
  • Modélisation numérique
  • Première étape étude numérique de la combustion
    en phase gazeuse dans un foyer bois bûches
  • Modèles de cinétique chimique
  • Modèles de turbulence

3
Chaudière de petite puissance
  • Chartreuse 22
  • Caractéristiques
  • Pnom 18 kW
  • Ts,eau 80 C
  • Veau 40 l
  • Tfumées 350 C
  • Dimensions 1165 x 785 x 682 mm
  • Principe de fonctionnement

4
Hypothèses
  • Régime permanent
  • Disposition aléatoire de bûches
  • Combustible matières volatiles ? réactions
    homogènes
  • Mécanisme réactionnel semi-global
  • Bûches en phase de séchage et sources des
    volatiles
  • Débit des volatiles est le débit bois enregistré
    pendant les essais expérimentaux
  • Débit dair calculé à partir de réactions
    chimiques
  • Distribution dair entre les entrées nest pas
    connue ? suppositions
  • Surfaces des obstacles intérieures sont
    adiabatiques

5
Cinétique chimique
  • Combustion homogène en phase gazeuse
  • Modèle de Eddy Dissipation Concept

6
Turbulence
  • k-e Standard
  • Relation de Prandtl-Kolmogorov
  • Équations de transport
  • Constantes du modèle C1e C2e Cµ sk se
    Prt

7
Turbulence
  • k-e RNG
  • Technique du groupe de renormalisation
  • Mêmes équations de transport
  • Constante C2e
  • Constantes du modèle C1e C2e Cµ sk se
    ß ?0

8
Turbulence
  • k-e bas-Reynolds
  • Mêmes équations de transport
  • C1e C2e et Cµ du modèle k-e Standard sont
    modifiées à laide de trois fonctions

9
Résultats
  • Température (K)
  • Vecteurs vitesse (m/s)

k-e RNG
k-e Standard
k-e bas-Re
10
Résultats
  • Taux de réaction R2 (en kgmol/m3s)

k-e RNG
k-e Standard
k-e bas-Re
11
Résultats
12
Conclusions et perspectives
  • k-e bas-Re prédit mieux les structures
    tourbillonnaires
  • Rôle du modèle de transfert de chaleur par
    rayonnement
  • Régime instationnaire
  • Mesures expérimentales supplémentaires
  • Températures et concentrations des espèces
  • Champ de vitesses des particules (PIV)
  • Visualisation de zones de réaction par
    fluorescence du radical OH

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MODÉLISATION DE LA COMBUSTION DANS UN FOYER
BOIS À BÛCHES
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Tudor.Florea_at_ensm-douai.fr
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