Mesures de la taille et de la concentration de la suie dans une flamme laminaire prémélangée
Measurements of Soot Size and Concentration in the Laminar Premixed Flame
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BP 297 Institut de Génie Mécanique, Université Larbi Ben M'Hidi, 04000 Oum El Bouaghi - Algérie, email: rhadef@rocketmail.com
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Robert Bosch GmbH, Corporate Research, Microsystem Technologies - Postfach 10 60 50 - 70049 Stuttgart - Allemagne, email: veronique.krueger@de.bosch.com
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Institut für Verbrennungstechnik, DLR, Pfaffenwaldring 38-40, 70569 Stuttgart - Allemagne, email: klauspeter.geigle@dlr.d, michael.tsurikov@dlr.de, yorck.schneider-kuehnle@dlr.de, manfred.aigner@dlr.de
Une étude expérimentale est réalisée sur une série de flammes laminaires d'un prémélange propène-air. La flamme de forme conique est stabilisée sur un brûleur à surface poreuse et entourée par une flamme de méthane pour assurer son isolement. La technique d'incandescence induite par laser (IIL) calibrée par celle de l'extinction du laser, est utilisée pour déterminer la distribution spatiale (2D) de la fraction volumique de la suie pour trois valeurs de la pression, P = 1, 3 et 5 bar à diverses richesses. Pour les flammes à pression atmosphérique, l'investigation est étendue à la détermination de la taille des particules de suie par la mesure du taux de décroissance temporelle du signal IIL(t). Pour ce dernier, la température locale des gaz est mesurée par la technique de diffusion Raman anti-Stokes cohérente (DRASC) décalée indispensable pour les flammes avec suie. Les résultats obtenus sont discutés et constituent une base de données pour valider d'éventuels résultats de modèles théoriques de simulation de la formation de la suie dans une flamme monodimensionnelle.
Abstract
An experimental study has been carried out on several laminar premixed propene-air flames. The flame was stabilized in a dual-flame burner and a two-dimensional distribution of its soot volume fraction was measured using the laser induced incandescence (LII) technique for three values of the pressure: 1, 3 and 5 bar at various equivalence ratios. For the atmospheric flames, the investigation has been extended to evaluate a primary particle diameter from the measured temporal decay time of the LII signal. For this, the local temperature of gas has been measured by shifted vibrational coherent anti-Stokes Raman scattering, which yields well-resolved, accurate temperature measurements in sooting and non-sooting flames. The obtained results were discussed and should present a set of benchmark data for improvement and validation of numerical codes predicting the soot formation in a one-dimensional flame.
© IFP, 2006