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CNRS – UNIVERSITE et INSA de Rouen Journée des doctorants – 7 décembre 2006 1 STABILISATION DE FLAMMES-JETS ASSISTEE PAR PLASMA FROID Karine CRINER Encadrement.

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1 CNRS – UNIVERSITE et INSA de Rouen Journée des doctorants – 7 décembre STABILISATION DE FLAMMES-JETS ASSISTEE PAR PLASMA FROID Karine CRINER Encadrement : A. CESSOU et P. VERVISCH

2 CNRS – UNIVERSITE et INSA de Rouen Journée des doctorants – 7 décembre Contexte Cadre : Projet INCA (INitiative en Combustion Avancée) SNECMA – CNRS – ONERA Thème : Stabilisation de flamme par plasma  Amélioration de la stabilité dans les moteurs d’avion (fonctionnement en pauvre notamment) Objectif : stabiliser des flammes swirlée diphasiques par plasma froid

3 CNRS – UNIVERSITE et INSA de Rouen Journée des doctorants – 7 décembre Plasma froid (streamers) et combustion Source : Wikipedia Photo : R. DELORME = décharges impulsionnelles haute-tension Pour empêcher le passage à l’arc : utilisation de diélectrique (DBD)

4 CNRS – UNIVERSITE et INSA de Rouen Journée des doctorants – 7 décembre Montage expérimental C 3 H 8, ou CH 4 + gouttes 25 mm 50 mm HV+ La combustion : Injecteur céramique Φ int 5 mm Propane ou Méthane Ajout de gouttes d’éthanol ou iso-octane (Diamètres de 1 à 3 μm – D 32 : 1.8 μm) Les électrodes : Simple DBD Écartement 25 mm Le générateur : 200 Hz 55 kV en 5.5 ns Durée totale : 1 μs Bilan énergétique : 0.01 à 0.1 % de la puissance de la flamme Dont 5 % seulement réellement injecté

5 CNRS – UNIVERSITE et INSA de Rouen Journée des doctorants – 7 décembre Procédure expérimentale H2H2 H3H3 Hn H1H1 Hauteur naturelle Hauteur avec plasma Vitesse débitante relative (par rapport à la vitesse de décrochage) Hauteur de suspension Gain en hauteur

6 CNRS – UNIVERSITE et INSA de Rouen Journée des doctorants – 7 décembre Procédure expérimentale H2H2 H3H3 Hn H1H1 Vitesse débitante relative (par rapport à la vitesse de décrochage) Diminution relative de hauteur de suspension Gain en hauteur

7 CNRS – UNIVERSITE et INSA de Rouen Journée des doctorants – 7 décembre Stabilisation de flamme-jet mono- et diphasique Flammes de méthane Méthane seul - Méthane + Éthanol - Méthane + Iso-octane  Effet stabilisant de la présence de gouttes  Pas d’influence de la nature du liquide

8 CNRS – UNIVERSITE et INSA de Rouen Journée des doctorants – 7 décembre Stabilisation de flamme-jet mono- et diphasique Flammes de propane Propane seul - Propane + Éthanol - Propane + Iso-octane  Pas d’influence de la présence de gouttes  Pas d’influence de la nature du liquide Gain en vitesse de décrochage

9 CNRS – UNIVERSITE et INSA de Rouen Journée des doctorants – 7 décembre Effet du plasma sur les gouttes D μ m D n μ m D n μ m D n μ m D μ m D n μ m D n μ m D n μ m Sans plasmaAvec plasma

10 CNRS – UNIVERSITE et INSA de Rouen Journée des doctorants – 7 décembre Conclusions et perspectives L’utilisation de décharges impulsionnelles haute-tension (streamers) permet de stabiliser des flammes-jets avec un faible coût énergétique. La présence de gouttes favorise la stabilisation de flamme. Les décharges semble provoquer une rupture des gouttes. Question : peut-on stabiliser ces flammes-là avec du plasma froid ?


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