07/05/2012 - Efficacité de combustion dans les brûleurs

Menéame

Des chercheurs de l’Université de Valladolid et d’autres centres suédois et polonais étudient le flux d’air produit dans un brûleur. Il s’agit d’un projet international visant à développer une combustion plus efficace, une flamme stable et moins d’émissions d’oxyde d’azote.

Le Groupe d’ingénierie des fluides de l’Université de Valladolid collabore avec des chercheurs suédois et polonais pour étudier le flux d’air produit dans un brûleur. L’objectif de ce projet international est que la combustion se déroule de la manière la plus efficace possible, que la flamme soit stable et contrôlée et que les émissions d’oxyde d’azote (NOX) soient limitées, comme l’a expliqué DiCYT le coordinateur du Groupe, César Méndez.

Des conceptions pour une plus grande efficacité dans la combustion.

Les chercheurs étudient différents types de conception de brûleurs et des aspects tels que la manière d’introduire le carburant et l’air pour que le mélange se produise correctement et que la flamme soit produite de manière contrôlée au lieu souhaité. Comme Mendez le note, cette étude "est réalisée numériquement par simulations de différentes chambres de combustion ."

En particulier, une chambre cylindrique où le carburant sort de gauche par un cylindre central est à l’étude, tandis que l’air jaillit de cette partie par une couronne circulaire autour du cylindre précédent. Un certain mélange arrive et, par conséquent, une sorte de vortex (éruptions turbulentes rotatives) "qui font qu’une zone stagnante peut être atteinte et dans une autre, un très grand mélange de carburant et d’air." Avec ce système, la flamme se produit toujours au même endroit et de manière contrôlée.

"En général, il s’agit d’étudier l’efficacité de ce type d’installations," note le chercheur, pour lequel on étudie, en plus de la conception du brûleur, quelle est la vitesse adéquate du courant d’air pour que la combustion se déroule dans les meilleures conditions.

Les chercheurs envisagent de construire une caméra et de prendre des mesures expérimentales en utilisant un équipement appelé PDA (sigles anglaises de "anémomètre de décalage doppler"), qui permet de déterminer la vitesse de débit à un point donné. Les simulations numériques sont ainsi validées.

"Nous allons construire une caméra et nous allons mesurer la vitesse du flux en différents points pour connaître la vitesse dans chaque zone, une étude paramétrique pour savoir si différentes vitesses sont induites par un point si la flamme s’agrandit ou devient plus petite, en essayant de valider la simulation numérique." Quand on constate que le modèle de turbulence est approprié, il souligne que "la simulation est correcte et que la géométrie ou les vitesses peuvent alors être modifiées, ce qui permet d’essayer plus facilement d’autres conceptions."

Le groupe d’ingénierie des fluides de l’Université de Valladolid est né afin de rassembler une série de chercheurs expérimentés dans ce domaine. Au cours de cette période, ils ont réalisé de nombreux projets de recherche tant régionaux que nationaux, des contrats avec des entreprises et diverses publications. Actuellement, l’équipe scientifique est composée de sept professeurs ordinaires et d’un associé, et fait également partie des Groupes d’excellence du Conseil de Castille-León.

Outre le développement de techniques et de procédures numériques et expérimentales pour l’analyse du comportement des fluides dans différents domaines du secteur industriel et des services, le groupe a entre autres objectifs la diffusion de la production scientifique et technologique par des cours de formation, des publications, des brevets, etc.; favoriser la coordination et l’exploitation de ses membres du groupe, et optimiser l’utilisation des ressources humaines et matérielles, notamment les moyens de calcul et les installations expérimentales.

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