Modélisation de l'évaporation de gouttes multi-composants

CHAPITRE 7 COMBUSTION D’UN BROUILLARD DE GOUTTES MULTI-COMPOSANTS30Délai d'allumage (ms)2520151050Allumage externeAllumage internen-decanemélange 1iso-decanen-decane 34% - iso-decane 66%0 25 50 75 100 125 150Diamètre initial de la goutte (µm)Figure 7.10 : Délai d’allumage du nuage en fonction du diamètre initial des gouttes pour différentescompositions du liquide7.2.4 Influence de la température initiale du gazLa température du gaz a une influence notable sur l’allumage puisqu’elle favorise la réactionchimique. L’allumage du nuage de gouttes est donc analysé avec plusieurs compositions pourdes températures initiales du gaz variant de 800 à 1200K.Les conditions initiales du nuage sont toujours présentées dans la partie 7.2.1 :la pression ambiante est de 10atmle rayon initial du nuage est de 1cm le diamètre initial des gouttes est de 100µmla température initiale des gouttes est de 300Kle nombre de gouttes est ajusté aux proportions stœchiométriques.Pour une température initiale du gaz inférieure à 950K, l’allumage devient externe carl’évaporation refroidit trop le nuage pour que l’allumage ait lieu à l’intérieur. La Figure 7.11montre bien la grande influence de la température initiale du gaz sur l’allumage du nuage degouttes. Lorsque cette température est inférieure à 1000K, le délai d’allumage croît de façonexponentielle, alors qu’au dessus de 1000K ce délai tend à converger.Pour une meilleure analyse de l’influence de la composition, le pourcentage de réduction dudélai d’allumage par rapport au n-decane pur est tracé sur la Figure 7.12 pour les différentescompositions. La présence d’un composant volatile réduit fortement ce délai lorsque latempérature du gaz augmente puisqu’il est quasiment divisé par deux pour le n-hexane purdans un nuage à 1200K. Par contre, il est à peine réduit de 10% dans un nuage à 800K. En cequi concerne le mélange 1 représentatif du groupe de n-alcanes du kérosène, son délaid’allumage est encore une fois proche de celui du n-decane pur.214