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Elias Al Sarraf

Soutenance de thèse

La combustion prémélangée a été depuis longtemps un domaine vaste d’étude au niveau appliqué et fondamental. Bien que la plupart des applications industrielles en combustion aient lieu dans des régimes turbulents, le passage par l’étude laminaire est indispensable pour comprendre les mécanismes fondamentaux des flammes turbulentes. Ce travail de thèse porte essentiellement sur l’étude des différentes instabilités agissant sur un front de flamme laminaire de prémélange pour des mélanges de propane-air et méthane-air, enrichis ou non en azote. L’étude consiste à mesurer les taux de croissance des perturbations dans un brûleur d’Hele-Shaw formé par deux plaques de verre ($150\times50cm$) très rapprochées (brûleur 2D). Grâce à un système de forçage constitué par des plaques modulées spatialement avec différentes longueurs d’onde, le taux de croissance peut être mesuré même en présence du développement spontané de l’instabilité avec la longueur d’onde la plus instable. Les valeurs mesurées de taux de croissance en fonction des nombres d’onde sont ensuite ajustées par une relation de dispersion modèle pour évaluer le nombre de Markstein et le nombre d’onde de coupure. A richesse constante et pour des valeurs croissantes de la dilution en oxygène le vecteur d'onde de coupure augmente avec la vitesse de flamme qui devient plus instable. Pour des mélanges de propane ce nombre d’onde augmente également lorsqu'on augmente la richesse à vitesse constante et il diminue dans le cas des mélanges de méthane, cela est en relation avec l'évolution des effets thermodiffusifs dans chacun des cas. Une augmentation de l’épaisseur de la cellule d’Hele-Shaw, aboutit à une augmentation du taux de croissance pour les petits nombres d’onde ainsi que du nombre de Markstein, et à une diminution du taux de croissance pour les grands nombres, du fait des effets des pertes thermiques.

Mots clés :Flamme de prémélange, Instabilités de combustion, Cellule de Hele-Shaw, Nombre d'onde de coupure, Nombre de Markstein.

jury de ta thèse:
Monsieur  L. Vervisch      CORIA,  Rouen      Président
Monsieur  F. Halter        ICARE,  Orléans    Rapporteur
Monsieur  P. Garcia Ybarra UNED,   Madrid     Examinateur
Monsieur  F. Foucher       PRISME, Orléans    Rapporteur
Monsieur  B. Denet       IRPHE,  Marseille  Directeur
Monsieur  C. Almarcha      IRPHE,  Marseille  Co-directeur