Architecture d’une turbine à gaz aéronautique

Table des matières

INTRODUCTION
CHAPITRE 1 REVUE DE LITTÉRATURE 
1.1 Composition et formation des émissions polluantes dans une turbine à gaz.
1.1.1 Préambule : architecture d’une turbine à gaz aéronautique
1.1.2 Composition et formation des émissions polluantes
1.1.3 Caractérisation des émissions de particules de suie
1.2 Théories sur la formation des particules de suie et modélisation
1.2.1 Processus global de formation
1.2.2 État de l’art sur les mécanismes de formation des suies
1.3 Modèles 0D/1D de prédiction des émissions polluantes dans les turbines à gaz
1.3.1 Concept de réseau de réacteurs chimiques (CRN)
1.3.2 CRN avec zone primaire mono- ou biréacteurs
1.3.3 CRN avec zone primaire multiréacteurs
1.3.4 Modèles 0D/1D avec postcombustion
1.3.5 Bilan
1.4 Objectifs du mémoire
CHAPITRE 2 MODÈLE DE COMBUSTION ET DE POSTCOMBUSTION DANS LES TURBINES À GAZ AÉRONAUTIQUES PAR RÉSEAU DE RÉACTEURS CHIMIQUES 
2.1 Théorie sur les modèles de réacteurs chimiques PSR et PFR
2.1.1 Réacteur 0D : le PSR (Perfectly Stirred Reactor)
2.1.2 Réacteur 1D : le PFR (Plug Flow Reactor)
2.2 Conception du CRN pour turbines à gaz aéronautiques
2.2.1 CRN pour la chambre de combustion
2.2.2 CRN pour les modules postchambre (turbines et tuyère)
2.2.3 Hypothèses relatives au paramétrage du CRN
2.3 Détails sur l’initialisation et l’exécution des calculs dans le CRN
CHAPITRE 3 MÉCANISMES DE COMBUSTION DU KÉROSÈNE ET DE FORMATION DES PARTICULES DE SUIE 
3.1 Préambule
3.2 Mécanisme de combustion du kérosène et de formation des précurseurs de suie
3.3 Modèle de formation des particules de suie
3.3.1 Cinétique de croissance en surface des particules
3.3.2 Modèle de coagulation et méthodes de détermination des propriétés des particules
3.3.3 Validation du mécanisme de formation des particules de suie
CHAPITRE 4 CALIBRATION ET VALIDATION DU RÉSEAU DE RÉACTEURS CHIMIQUES
4.1 Préambule
4.2 Configurations expérimentales de référence
4.2.1 Chambre de combustion
4.2.2 Modules turbines et tuyère
4.3 Calibration du CRN
4.3.1 Calibration du nombre de PSRs pour la zone primaire
4.3.2 Calibration du paramètre de mélange « S »
4.4 Validation du CRN
4.4.1 Évolutions d’EINOX et d’EICO en fonction du paramètre « S »
4.4.2 Produits de combustion caractéristiques en sortie de moteur
4.4.3 Thermodynamique du CRN
4.5 Conclusion partielle
CHAPITRE 5 EXPLOITATION DU RÉSEAU DE RÉACTEURS CHIMIQUES POUR LA PRÉDICTION DES ÉMISSIONS DE PARTICULES DE SUIE 
5.1 Paramètrage du module « Particle Tracking Feature » de CHEMKIN-PRO
5.2 Prédiction des émissions de particules de suie par le CRN
5.2.1 Données expérimentales de comparaison
5.2.2 Résultats associés aux valeurs calibrées du paramètre de mélange « S »
5.3 Analyse d’EIm-num, EIn-num et Dp en fonction de « S »
5.4 Analyse de sensibilité sur la calibration du paramètre de mélange « S »
5.5 Évolution des particules de suie et des espèces précurseurs le long du CRN
5.5.1 Analyse des propriétés de la population de particules le long du CRN
5.5.2 Analyse des concentrations en espèces précurseurs le long du CRN
5.6 Conclusion partielle
CONCLUSION