La production des polluants en micro combustion

Table des matières

Chapitre 1 – Introduction générale
1.1. Définition du sujet
1.2. Intérêts du sujet
1.2.1. Intérêt énergétique
1.2.2. Intérêt scientifique
1.2.3. Intérêt technologique
1.2.4. Intérêt économique
1.2.5. Intérêt écologique
1.3. Proposition de recherche
1.3.1. Contexte de la thèse
1.3.2. Problématiques de la recherche en micro combustion
1.3.3. Problématique du sujet de notre thèse
1.3.4. Objectifs
1.3.5. Méthodologie
1.3.6. Originalité de la thèse
1.3.7. Impacts et retombées
1.4. Organisation de la thèse
Chapitre 2 – Revue de la littérature en micro combustion 
2.1 Introduction
2.2 De la macro combustion à la micro combustion
2.2.1 Problèmes généraux de la micro combustion
2.3 Stabilité de la combustion dans les microstructures
2.4 Transfert de chaleur à travers les parois d’un microréacteur
2.4.1 La combustion homogène en phase gazeuse
2.4.2 La combustion catalytique (hétérogène)
2.4.3 La micro combustion en milieux poreux
2.5 Caractérisation des micros flammes de combustion
2.5.1 Flammes pré mélangées
2.5.2 Flammes de diffusion
2.5.3 Le mélange combustible-comburant
2.6 Conclusion
Chapitre 3 – Contraintes de production d’énergie en micro combustion 
3.1 Introduction
3.2 Modélisation expérimentale et numérique de la micro combustion
3.3 Modélisation d’une micro flamme pré mélangée
3.3.1 Caractérisation d’une micro flamme pré mélangée
3.3.2 Résultats des simulations des travaux
3.3.3 Influence de la conductivité des parois
3.3.4 Influence du débit du mélange réactif sur la stabilité de la micro flamme
3.3.5 Influence des dimensions de la paroi du microréacteur
3.3.6 Influence du type de combustible sur la stabilité de la micro flamme de combustion
3.4 Modélisation de la micro combustion non pré mélangée
3.4.1 Modèle de micro réacteur pour une flamme non pré-mélangée
3.4.2 Modèle analytique utilisé
3.5 Amélioration des micros réacteurs
3.5.1 Micros réacteurs à inversion de circulation de chaleur
3.5.2 Micros réacteurs à recirculation de chaleur à contre-courant
3.5.3 Micro réacteur catalytique
3.5.4 Micro réacteur à chauffage des parois
3.6 Conversion et utilisation de l’énergie produite dans les micros réacteurs
3.6.1 Utilisation de la micro chambre de combustion dans la conversion d’énergie
3.6.2 Micro production d’énergie électrique par le procédé thermo photovoltaïque
3.6.3 Micro production d’énergie électrique par le procédé thermo électrique
3.6.4 Micro production d’énergie de propulsion
3.6.5 Micros moteurs
3.7 Conclusion
Chapitre 4 – Analyse des flammes en micro combustion
4.1 Introduction
4.2 Analyse d’une flamme laminaire
4.3 La combustion
4.3.1 Équations régissant les écoulements réactifs laminaires
4.3.2 Différents schémas de la cinétique chimique
4.3.3 Notion de stœchiométrie
4.4 Caractérisation des flammes laminaires
4.4.1 Caractérisation d’une flamme laminaire pré mélangée
4.4.2 Caractérisation d’une flamme de diffusion
4.5 Stabilisation des flammes
4.5.1 Vitesse de réaction, extinction
4.5.2 Stabilisation par auto inflammation
4.5.3 Stabilisation sur les lèvres du brûleur
4.5.4 Stabilisation par flamme triple
4.6 Étude comparative d’une micro flamme et d’une macro flamme
4.6.1 Modélisation des échanges de chaleur dans un micro réacteur
4.7 Conclusion
Chapitre 5 – Modélisation et simulation numérique d’une micro flamme de pré mélange méthane/air
5.1 Introduction
5.2 Simulation numérique d’une flamme de pré mélange méthane/oxygène
à l’aide du logiciel Comsol 4.2a : Modèle du poster scientifique présenté à la Conférence d’Amsterdam
5.2.1 Introduction
5.2.2 Modèle et simulation
5.2.3 Résultats et discussion
5.2.4 Conclusion partielle
5.3 Effets du choix d’un modèle de cinétique chimique simplifiée à une équation globale sur la stabilité d’une micro flamme de pré mélange méthane/air
5.3.1 Introduction
5.3.2 Méthode
5.3.3 Résultats et discussion
5.4 Conclusion
Chapitre 6 – Modélisation et simulation numérique de la production des polluants en micro combustion
6.1 Introduction
6.2 La formation des polluants dans une chambre de combustion
6.2.1 Classement des polluants
6.2.2 Influence de la combustion sur la formation des polluants
6.2.3 Caractérisation des polluants
6.3 La pollution en micro et nano combustion
6.4 Évaluation numérique des polluants dans une micro flamme de pré mélange méthane/air
6.4.1 Méthodologie
6.4.2 Résultats et discussion
6.5 Conclusion
Chapitre 7 – Optimisation des dimensions d’un micro réacteur : de la micro combustion vers la nano combustion
7.1 Introduction
7.2 Réduction de dimension d’entrée des réactifs; effets sur la micro flamme
7.3 Méthodologie
7.3.1 Cinétique chimique
7.3.2 Modèle numérique
7.4 Résultats et discussion
7.4.1 Influence de l’épaisseur des parois sur la zone de réaction
7.4.2 Simulation de la nano flamme à l’aide de Comsol 4.2a
7.4.3 Nano matériaux, nano fluide et nano combustion
7.5 Conclusion
Chapitre 8 – Conclusion Générale