Etude de l'interaction de dispositifs multi jets plasma à la pression atmosphérique avec des écoulements non-réactifs et réactifs pour l'amélioration des performances en combustion
Cette thèse concerne l utilisation de plasma non-thermique pour améliorer la combustion de flammes. Les possibilités de génération d espèces réactives, de modifications d écoulements et d apport thermique très limité, caractéristiques des jets de plasma froids, tels qu utilisés pour les applications...
Tallennettuna:
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| Muut tekijät: | , , , , , , , |
| Aineistotyyppi: | Thèse numérique |
| Kieli: | Français |
| Julkaistu: |
2024.
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| Aiheet: | |
| Linkit: | Accès au texte intégral https://theses.univ-orleans.fr/public/2024ORLE1076_va.pdf http://www.theses.fr/2024ORLE1076/abes https://theses.hal.science/tel-05010286 |
| Huomautus: |
Titre provenant de l'écran-titre Ecole(s) Doctorale(s) : École doctorale Énergie, Matériaux, Sciences de la Terre et de l'Univers (Centre-Val de Loire ; 2012-....) Partenaire(s) de recherche : Groupe de recherches sur l'énergétique des milieux ionisés. UMR 7344 (Orléans ; 2012-....) (Laboratoire) Autre(s) contribution(s) : Antoine Rousseau (Président du jury) ; Deanna Lacoste, Toufik Boushaki, Pablo Escot Bocanegra, Maxime Wartel (Membre(s) du jury) ; Armelle Cessou, Philippe Guillot (Rapporteur(s)) |
| Autres localisations: | Voir dans le Sudoc |
| Variante du titre: | Potentialities of the interaction of plasma multijets devices at atmospheric pressure with non-reactive and reactive flows for the performance improvement of combustion |
| Yhteenveto: | Cette thèse concerne l utilisation de plasma non-thermique pour améliorer la combustion de flammes. Les possibilités de génération d espèces réactives, de modifications d écoulements et d apport thermique très limité, caractéristiques des jets de plasma froids, tels qu utilisés pour les applications biomédicales ou environnementales ont conduit à étudier, dans le cadre cette thèse, l'intégration d un jet de plasma froid d hélium dans un brûleur. Ce travail a ainsi exploré, pour la première fois, les possibilités offertes par ce nouveau type de plasma pour améliorer la stabilité d une flamme de prémélange méthane-air. Deux configurations de plasma ont été testées : un mono-jet et multijets, associées à deux types de flammes coniques ou plates produites à partir d un dispositif de type bec Bunsen en configuration de jet impactant. Une fois le dispositif expérimental mis en place, il s agissait de mener une étude expérimentale pour caractériser l interaction du jet plasma avec des écoulements non réactifs et réactifs, en utilisant des diagnostiques d imagerie et de spectroscopie. L étude paramétrique a porté sur des paramètres propres à la combustion(débits et richesse des mélanges réactifs) et d autres liés aux jets de plasma (fréquence, amplitude de tension,polarité, temps d allumage et d extinction de la décharge, composition du gaz plasmagène), pour comprendre leurs influences sur les caractéristiques à la fois des jets de plasma et de la flamme. Les résultats obtenus sont prometteurs, démontrant l efficacité des jets de plasmas froids pour la stabilisation des flammes et mettant en évidence le rôle clef du rapport cyclique d allumage des jets plasmas. L étude souligne le rôle prépondérant des espèces réactives générées en amont des flammes par multijets plasma dans l amélioration de la combustion. This thesis deals with the use of non-thermal plasma to improve the combustion of flames. The unique possibilities for the generation of reactive species, flow modifications and very limited thermal input, characteristics of cold plasma jets, as used for biomedical or environmental applications have led to study, within the framework of this thesis, the integration of a cold helium plasma jet into a burner. This work thus explored, for the first time, the possibilities offered by this new type of plasma to improve the stability of a methane-air premixed flame. Two plasma configurations were investigated: a single-jet and multijets, associated with two types of conical or flat flames produced from a Bunsen burner type device in an impacting jet configuration. Once the experimental device was set up, a large experimental study was performed tocharacterize the interaction of the plasma jet with non-reactive and reactive flows, using imaging and spectroscopy diagnostics. The parametric study focused on parameters specific to combustion (flow rates and richness of the reactive mixtures) and others linked to plasma jets (frequency, voltage amplitude, polarity, ignition and extinction time of the discharge, composition of plasma gas), to understand their influences on the characteristics of both plasma jets and flame. The results obtained are promising, demonstrating the effectiveness of cold plasma jets for stabilizing flames and highlighting the key role of the ignition duty cycle of plasma jets. The study highlights the preponderant role of reactive species generated upstream of the flames by the plasma multi. |
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| Huomautukset: | Titre provenant de l'écran-titre Ecole(s) Doctorale(s) : École doctorale Énergie, Matériaux, Sciences de la Terre et de l'Univers (Centre-Val de Loire ; 2012-....) Partenaire(s) de recherche : Groupe de recherches sur l'énergétique des milieux ionisés. UMR 7344 (Orléans ; 2012-....) (Laboratoire) Autre(s) contribution(s) : Antoine Rousseau (Président du jury) ; Deanna Lacoste, Toufik Boushaki, Pablo Escot Bocanegra, Maxime Wartel (Membre(s) du jury) ; Armelle Cessou, Philippe Guillot (Rapporteur(s)) |
| Aineistotyyppi: | Configuration requise : un logiciel capable de lire un fichier au format : PDF |