Modélisation et étude numérique de la combustion dans l'écoulement supersonique et turbulent résultant du mélange de deux jets concentriques composés respectivement d'hydrogène et d'air
Modélisation et étude numérique de la combustion dans l'écoulement supersonique et turbulent résultant du mélange de deux jets concentriques composés respectivement d'hydrogène et d'air

Author: Valéry Morgenthaler

Publisher:

Published: 1999

Total Pages: 163

ISBN-13:

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LE TRAVAIL QUE NOUS PRESENTONS DANS CE MEMOIRE EST CONSACRE A L'ETUDE NUMERIQUE DU DEVELOPPEMENT DE LA COMBUSTION DANS LA ZONE DE MELANGE RESULTANT DE L'INTERACTION DE DEUX JETS CONCENTRIQUES SUPERSONIQUES ET TURBULENTS DANS LE CAS OU LE JET CENTRAL EST CONSTITUE PAR DE L'HYDROGENE ET LE JET EXTERNE PAR DE L'AIR. NOUS NOUS SOMMES INTERESSES PLUS PARTICULIEREMENT A L'INTERACTION EXISTANT ENTRE LA TURBULENCE, LA COMBUSTION ET LES EFFETS DE COMPRESSIBILITE PROPRES AUX ECOULEMENTS SUPERSONIQUES ET AUX OUTILS ACTUELLEMENT DISPONIBLES POUR MODELISER CES DIFFERENTS PHENOMENES. DEUX CAS ONT ETE CONSIDERES : I) LORSQUE L'ECHELLE DE TEMPS CARACTERISTIQUE DU MELANGE TURBULENT EST GRANDE DEVANT L'ECHELLE DE TEMPS CARACTERISTIQUE DU PROCESSUS CHIMIQUE, NOUS AVONS RETENU, POUR MODELISER LA COMBUSTION, UN MODELE DE FLAMMELETTES. DEUX CAS ONT ETE ENVISAGES : UN MODELE DE FLAMMELETTES CLASSIQUE DIRECTEMENT ISSU DES MODELES MIS AU POINT POUR LES ECOULEMENTS SUBSONIQUES (PETERS (1984, 1986) ET KUZNETSOV ET SABEL'NIKOV (1990) ET UN MODELE DE FLAMMELETTES COMPRESSIBLE PRENANT EN COMPTE LA CONVERSION ENERGIE CINETIQUE-ENERGIE THERMIQUE. II) LORSQUE L'ECHELLE DE TEMPS CARACTERISTIQUE DU MELANGE TURBULENT EST FAIBLE (OU COMPARABLE) DEVANT L'ECHELLE DE TEMPS CARACTERISTIQUE DU PROCESSUS CHIMIQUE, DEUX MODELES ONT ETE TESTES AFIN DE PRENDRE EN COMPTE LA LONGUEUR DE LA ZONE D'INDUCTION : LE MODELE PROPOSE PAR MASTORAKOS ET AL. (1997) ET LE PEUL PROPOSE PAR BORGHI ET POURBAIX (1983). DEUX TYPES DE DEPENDANCES FONCTIONNELLES ONT ETE CONSIDERES POUR LA PDF DE LA FRACTION DE MELANGE : UNE DETERMINATION CLASSIQUE DU TYPE FONCTION BETA ET UNE DETERMINATION, MOINS CLASSIQUE, PROPOSEE PAR KUZNTESOV ET SABEL'NIKOV (1990) ET DESTINEE A PRENDRE EN COMPTE LE ROLE DE L'INTERMITTENCE SUR LES TRANSPORTS TURBULENTS. DES CONCLUSIONS SONT DEVELOPPEES SUR LES CONDITIONS D'APPLICATION DES DIFFERENTS MODELES ET SUR LEURS CAPACITES A PREDIRE LE DEVELOPPEMENT DE LA COMBUSTION DANS LES CONFIGURATIONS ETUDIEES.

An Introduction to Differential Manifolds
An Introduction to Differential Manifolds

Author: Jacques Lafontaine

Publisher: Springer

Published: 2015-07-29

Total Pages: 408

ISBN-13: 3319207350

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This book is an introduction to differential manifolds. It gives solid preliminaries for more advanced topics: Riemannian manifolds, differential topology, Lie theory. It presupposes little background: the reader is only expected to master basic differential calculus, and a little point-set topology. The book covers the main topics of differential geometry: manifolds, tangent space, vector fields, differential forms, Lie groups, and a few more sophisticated topics such as de Rham cohomology, degree theory and the Gauss-Bonnet theorem for surfaces. Its ambition is to give solid foundations. In particular, the introduction of “abstract” notions such as manifolds or differential forms is motivated via questions and examples from mathematics or theoretical physics. More than 150 exercises, some of them easy and classical, some others more sophisticated, will help the beginner as well as the more expert reader. Solutions are provided for most of them. The book should be of interest to various readers: undergraduate and graduate students for a first contact to differential manifolds, mathematicians from other fields and physicists who wish to acquire some feeling about this beautiful theory. The original French text Introduction aux variétés différentielles has been a best-seller in its category in France for many years. Jacques Lafontaine was successively assistant Professor at Paris Diderot University and Professor at the University of Montpellier, where he is presently emeritus. His main research interests are Riemannian and pseudo-Riemannian geometry, including some aspects of mathematical relativity. Besides his personal research articles, he was involved in several textbooks and research monographs.

Aeronomy
Aeronomy

Author: P. M. Banks

Publisher: Elsevier

Published: 2013-09-24

Total Pages: 445

ISBN-13: 1483260666

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Aeronomy, Part A is an attempt to make a comprehensive exposition of the processes in aeronomy, the study of composition, movement, and thermal balance of the upper regions of the planetary atmosphere. The text covers topics such as atmospheric regions and atmospheric density, the temperature and molecular mass of the atmosphere; the permanent constituents and the molecular and isotonic composition of the homosphere; and the transition from the homosphere to the heterosphere. Also covered are topics such as the temperature gradient and energies in the thermosphere, conditions at 200km and above 250km, solar radiation and ionization, and aeronomic reactions. The book is recommended for scientists, especially natural physicists, who would like to know more about the field of aeronomy and its advances.

Minimum competence in scientific English
Minimum competence in scientific English

Author: Sue Blattes

Publisher: L'Editeur : EDP Sciences

Published: 2003

Total Pages: 264

ISBN-13: 9782868835888

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Cet ouvrage, devenu célèbre sous son sigle MCSE, a déjà été utilisé par plus de 50 000 étudiants, chercheurs, professionnels. L'objectif est de lire et écrire des textes en anglais scientifique avec facilité et pertinence. L'ouvrage est conçu pour que l'apprenant devienne un véritable utilisateur de l'anglais. La méthode originale repose sur l'analyse des fonctions et structures nécessaires : measurement, frequency, comparison, modification, link words, time, cause and consequence, hypothesis, modality, purpose and process, impersonal forms, compound nouns and adjectives. Dans chaque unit, des tests d'auto-évaluation permettent de se situer et de construire son parcours de formation, d'abord en définissant ses objectifs à l'aide des key points et du lexis, puis, de façon plus personnalisée, en puisant dans les examples in context, checkpoints (back to basics, word web), web search, FAQs... MCSE est l'outil de base d'une méthode qui comprend aussi d'autres outils dans la même collection (Listening Comprehension for Scientiflc English et Speaking Skills in Scientitic English). L'ouvrage est destiné à tout apprenant de niveau baccalauréat qui désire acquérir une réelle compétence dans l'écriture et la lecture de textes en anglais scientifique.

MODELISATION ET ETUDE NUMERIQUE DE LA COMBUSTION SUPERSONIQUE TURBULENTE NON-PREMELANGEE, APPROCHE PROBABILISTE
MODELISATION ET ETUDE NUMERIQUE DE LA COMBUSTION SUPERSONIQUE TURBULENTE NON-PREMELANGEE, APPROCHE PROBABILISTE

Author: Stéphane Melen

Publisher:

Published: 1995

Total Pages: 164

ISBN-13:

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APRES AVOIR PRESENTE LE PROBLEME PHYSIQUE, LA PREMIERE PARTIE DECRIT LES EQUATIONS ET LES MODELES UTILISES POUR SIMULER UN ECOULEMENT REACTIF, TURBULENT ET SUPERSONIQUE. LA DESCRIPTION DE LA TURBULENCE FAIT APPEL A UN MODELE K- INCLUANT LES EFFETS DE COMPRESSIBILITE ET LES EFFETS DUS AU DEGAGEMENT DE LA CHALEUR. LA MODELISATION DES EFFETS DE CHIMIE NON-INFINIMENT RAPIDE DANS UN ECOULEMENT TURBULENT EST ASSUREE PAR UNE APPROCHE FONCTION DENSITE DE PROBABILITE. LE MODELE PEUL-DIFFUSION A ETE RETENU ET INTRODUIT DANS LE CODE DE CALCUL. CE MODELE FOURNIT UNE FORME PRESUMEE DE LA PDF DES VARIABLES THERMOCHIMIQUES. DANS LA DEUXIEME PARTIE DE CE TRAVAIL SONT PRESENTEES LES METHODES NUMERIQUES UTILISEES POUR LA PARTIE NAVIER-STOKES ET POUR LE MODELE PEUL. POUR RESOUDRE LA PARTIE EULERIENNE, UN SCHEMA EXPLICITE/IMPLICITE INCONDITIONNELLEMENT STABLE TVD A ETE CHOISI. DANS LA DERNIERE PARTIE, DEUX SIMULATIONS DE FLAMME JET D'HYDROGENE DANS L'AIR SONT COMPAREES AVEC DES RESULTATS EXPERIMENTAUX

Etude numérique de l'allumage et du développement de la combustion dans une couche limite supersonique
Etude numérique de l'allumage et du développement de la combustion dans une couche limite supersonique

Author: LUIS FERNANDO.. FIGUEIRA DA SILVA

Publisher:

Published: 1993

Total Pages: 168

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NOUS RAPPORTONS DANS CE MEMOIRE LES RESULTATS D'UNE ETUDE NUMERIQUE FONDAMENTALE DE L'ALLUMAGE ET DU DEVELOPPEMENT DE LA COMBUSTION DANS UNE COUCHE LIMITE SUPERSONIQUE. ON CONSIDERE POUR CE FAIRE L'ECOULEMENT D'UN MELANGE D'HYDROGENE ET D'AIR SUR UNE PLAQUE PLANE, DANS LES CONDITIONS DE TEMPERATURE ET DE PRESSION OU L'ECOULEMENT A L'EXTERIEUR DE LA COUCHE LIMITE EST CHIMIQUEMENT FIGE. LES CONDITIONS POUR LESQUELLES L'INFLAMMATION DU MELANGE PEUT ETRE EFFECTIVEMENT OBTENUE SONT RECHERCHEES DE MANIERE SYSTEMATIQUE, EN FONCTION DES CARACTERISTIQUES DE L'ECOULEMENT EXTERNE (NOMBRE DE MACH, TEMPERATURE, RICHESSE) ET DES CONDITIONS AUX LIMITES A LA PAROI. ON MET AINSI EN EVIDENCE LES CONDITIONS POUR LESQUELLES CET ALLUMAGE EST ENTIEREMENT CONTROLE PAR L'ECHAUFFEMENT DU AUX EFFETS DE DISSIPATION VISQUEUSE. LA STRUCTURE PRISE PAR LA COUCHE LIMITE REACTIVE EST ETUDIEE EN DETAIL. TROIS REGIONS SONT MISES EN EVIDENCE ET LES MECANISMES CONTROLANT CHACUNE D'ELLES SONT IDENTIFIES. CETTE ETUDE NUMERIQUE EST EFFECTUEE SUR LA BASE DES HYPOTHESES CLASSIQUES DE LA COUCHE LIMITE STATIONNAIRE BIDIMENSIONNELLE SANS VARIATION DE PRESSION MAIS INCLUANT UN SCHEMA CINETIQUE DETAILLE POUR LA COMBUSTION H#2-AIR. LA METHODE DE CALCUL QUE NOUS AVONS MISE AU POINT PERMET DE TRAITER AUSSI DEUX SITUATIONS OU LES REACTIFS NE SONT PAS INITIALEMENT MELANGES: LA COUCHE DE MELANGE BIDIMENSIONNELLE ET LES JETS BIDIMENSIONNELS. DES STRUCTURES DE BASE POUR L'ALLUMAGE ET LE DEVELOPPEMENT DE LA COMBUSTION DANS CES DEUX GEOMETRIES SONT PRESENTEES. POUR TERMINER, NOUS PRESENTONS UNE METHODE DE CALCUL DES EQUATIONS DE BILAN COMPLETES BIDIMENSIONNELLES INSTATIONNAIRES, DESTINEE A L'ETUDE DES CONFIGURATIONS POUR LESQUELLES LE CHAMP DE PRESSION N'EST PLUS UNIFORME ET INCLUANT EN PARTICULIER L'INTERACTION ENTRE DES ONDES DE CHOC ET DES CONFIGURATIONS PRESENTEES PRECEDEMMENT. QUELQUES RESULTATS ILLUSTRATIFS SONT PRESENTES

Modélisation et simulation des phénomènes de transport et combustion dans une couche de mélange supersonique
Modélisation et simulation des phénomènes de transport et combustion dans une couche de mélange supersonique

Author: Patrick Vuillermoz

Publisher:

Published: 1992

Total Pages: 296

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Cette étude a porté sur le double aspect de la simulation numérique de la turbulence et celui de la modélisation des couches de mélange supersonique réactive ou inerte. Une première partie de ce travail a concerné la description théorique de la turbulence compressible tant du point de vue hydrodynamique que diffusif ou réactif. Elle fait l'objet d'une revue des principaux résultats expérimentaux ou numériques concernant le mélange supersonique. Ensuite, nous avons abordé quelques questions afférentes à la simulation numérique du mélange turbulent dans les écoulements a grandes vitesses. Des simulations bidimensionnelles et tridimensionnelles nous ont permis d'étudier en détail le processus de mélange moléculaire; on a pu retrouver certains phénomènes observes expérimentalement: régimes de mélange, structures en couches minces, effet du nombre de Mach convectif. En vue de prolonger ce travail de simulation vers les écoulements réactifs, nous nous sommes au préalable intéresse au problème théorique des flammes de diffusion monodimensionnelles. Ce volet de l'étude nous a permis d'examiner la structure élémentaire d'une flamme de diffusion laminaire avec ou sans étirement. On a ensuite étudié le problème de la simulation numérique de la flamme supersonique turbulente. Ceci a permis de tester les résultats de modèles cinétiques réduits par rapport à un modèle cinétique complet (Effet du nombre de Damkohler). Le problème pratique de l'intensification de la combustion à également été aborde. Ce point a fait l'objet de simulations sur calculateur massivement parallèle. Nous avons finalement tente d'utiliser ces résultats de simulations de couches de mélange pour tester des modèles physiques de turbulence

Contribution au développement des outils de simulation numérique de la combustion supersonique
Contribution au développement des outils de simulation numérique de la combustion supersonique

Author: Dmitry Davidenko

Publisher:

Published: 2005

Total Pages: 301

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Cette thèse, composée de quatre chapitres, porte sur l'amélioration et le développement de modèles pour la simulation numérique de la combustion supersonique. Le 1er chapitre décrit les bases théoriques d'un code de calcul destiné à la simulation des écoulements compressibles réactifs turbulents. Le 2e chapitre présente les améliorations apportées au modèle de turbulence k-e, notamment l'implantation des corrections de Pope et Sarkar et la validation du modèle pour les écoulements compressibles tels que la couche de mélange plane et le jet rond. Une limitation stabilisatrice a été proposée pour la correction de Pope assurant une prédiction précise de l'épanouissement du jet rond. Un post-traitement de données d'une simulation directe d'une couche de mélange turbulente bi-espèces non isotherme a permis d'étudier le rapport des nombres de Prandtl et de Schmidt turbulents. Le 3e chapitre est consacré à des modèles cinétiques chimiques. Un outil de réduction automatique de mécanismes cinétiques chimiques a été créé puis appliqué au développement de modèles chimiques réduits pour les mélanges réactifs CH4-H2-air et H2-air vicié. Une nouvelle corrélation empirique pour le délai d'autoinflammation du mélange CH4-H2-air a été proposée. Les mécanismes réduits ont été validés dans des conditions homogènes et dans un milieu diffusif. Le 4e chapitre présente la méthodologie et les résultats d'une étude numérique sur une chambre de combustion supersonique. L'aspect méthodologique de cette étude concerne : la validation des modèles numériques, le choix des conditions aux limites, l'adaptation du maillage et la comparaison des configurations bi- et tridimensionnelles. Cette étude a révélé un bon accord entre les résultats expérimentaux et numériques.

Étude Sur la Simulation Numérique de la Combustion Supersonique
Étude Sur la Simulation Numérique de la Combustion Supersonique

Author: Dmitry Davidenko

Publisher: Omniscriptum

Published: 2018-02-28

Total Pages: 324

ISBN-13: 9786131518638

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Cette th se porte sur l'am lioration et le d veloppement de mod les pour la simulation num rique de la combustion supersonique. Le 1-er chapitre d crit l'outil de simulation. Le 2-e chapitre pr sente les am liorations apport es au mod le de turbulence k-epsilon, notamment l'implantation des corrections de Pope et de Sarkar et la validation du mod le pour des coulements compressibles. Une limitation stabilisatrice a t propos e pour la correction de Pope. Le 3-e chapitre est consacr aux mod les cin tiques chimiques. Une nouvelle m thode de r duction automatique de m canismes cin tiques chimiques a t labor e puis appliqu e au d veloppement de mod les chimiques r duits pour les m langes r actifs CH4-H2-air et H2- air vici . Une nouvelle corr lation empirique pour le d lai d'autoinflammation du m lange CH4-H2-air a t propos e. Le 4-e chapitre pr sente la m thodologie et les r sultats d'une tude num rique sur la combustion supersonique. Cette tude concerne la validation des mod les num riques, le choix des conditions aux limites, l'adaptation du maillage et la comparaison des configurations bi- et tridimensionnelle.