Detonation in hydrogen–nitrous oxide–diluent mixtures: An experimental and numerical study

Knowledge of H_2–N_2O mixtures explosive properties is important to the safety of nuclear waste storage and semi-conductor manufacturing processes. The present study provides new experimental data on H_2–N_2O detonations, and proposes a thermochemical model which is used to numerically simulate detonation propagation. Detonation cell size has been measured in a variety of H_2–N_2O–Ar mixtures. Even at low initial pressure, these mixtures are very sensitive to detonation with cell size of few millimeters. Using a reduced version of a detailed reaction scheme, 2-D Euler simulations have been used to examine the features of detonation in H_2–N_2O–Diluent mixtures. A PLIF model has been applied to allow for direct comparison with experimental results. Statistical analysis of the cellular cycle dynamics has been performed

Medjez II

Ce gisement princeps du faciès « Sétifïen* » joue un rôle majeur dans la caractérisation de la variabilité capsienne de l’Epipaléolithique du Maghreb, observée entre le VIII-Ve millénaire cal BC. On doit à Henriette Camps-Fabrer d’avoir souligné les éléments diagnostics d’une abondante et nouvelle documentation régionale. Recueillie lors de plusieurs campagnes de fouilles (entre 1963 et 1968), cette documentation est conservée à Alger, au CNRPAH. Bien après la première monographie sur le Caps..

Etude expérimentale et modélisation de la propagation de flammes en milieu confiné et semi confiné

Cette étude s inscrit dans le cadre de l évaluation du risque d accélération de flamme en situation accidentelle. La méthodologie développée dans le cadre de l évaluation du risque hydrogène dans l industrie nucléaire a permis de proposer un critère permettant d évaluer le risque d accélération des flammes de prémélange hydrogène/air/diluants, sur la base des propriétés du mélange. L objectif de cette étude est l acquisition de données fondamentales relatives aux mélanges gaz naturel/air et gaz de synthèse/air puis l extension de la méthodologie appliquée aux mélanges hydrogène/air à ces mélanges. Ainsi, trois mélanges gazeux ont été choisis et ont fait l objet de cette étude. Il s agit du G27 (82%CH4/18%N2), du G222 (77%CH4/23%H2), et du H2/CO (50%H2/50%CO). Au cours de ce travail les limites d inflammabilités des mélanges ont été déterminées pour une température initiale de 300 K et une pression de 1 et 2 bars. Les vitesses fondamentales de flamme et les longueurs de Markstein ont été mesurées à différentes températures initiales (300, 330 et 360 K) et à deux pressions initiales (1 et 2 bar) pour chacun des mélanges. Une modélisation cinétique de la vitesse de flamme a été réalisée et a permis l évaluation de l énergie d activation globale sur la base du modèle cinétique présentant le meilleur accord avec l expérience. La propension des mélanges a s accélérer fortement en présence d obstacles a ensuite été caractérisée au cours de l étude de l accélération de flamme. Cette étude de l accélération de flamme a permis de mettre en évidence que différents critères d accélération s appliquent selon que la flamme soit stable ou pas. Un critère permettant de prédire l accélération de flamme a été proposée dans les deux cas.The context of the current study is the assessment of the occurrence of flame acceleration in accidental situations. The methodology developed for the assessment of hydrogen hazard in the nuclear industry led to the definition of a criterion for the prediction of the acceleration potential of a hydrogen/air/dilutant mixture based on its properties. This study aims to extend this methodology to gaseous mixtures that can be encountered in the classical industry. Therefore, three mixtures were chosen: the first two are representatives of a natural gas/air mixture: G27 (82%CH4/18%N2) and G222 (77%CH4/23%H2). The third one is a H2/CO (50%H2/50%CO) mixture and represents the Syngas. During this work, flammability limits were measured at 300 K and two initial pressures (1 and 2 bar) for each mixture. Fundamental flame speeds and Markstein lengths were also measured at three initial temperatures (300, 330, 360 K) and 2 initial pressures (1 and 2 bar) for each mixtures. A kinetic modeling was performed based on three detailed kinetic models and allowed the calculation of the global activation energy on the basis of the kinetic model which showed the best agreement with the experimental data. The acceleration potential for each mixture in presence of obstacles has then been investigated. It was found that different criteria were to be applied depending on whether the flame is stable or not. A predicting criterion was proposed in both case.ORLEANS-SCD-Bib. electronique (452349901) / SudocSudocFranceF

Effect of Initial Temperature and Temperature Gradient on H2/Air Flame Propagation in Confined Area

International audienc

Effect of Initial Temperature and Temperature Gradient on H2/Air Flame Propagation in Confined Area

International audienc

Etude expérimentale de la transition forcée déflagration-détonation en phase gazeuse et en présence de spray

Les dispositifs permettant d obtenir une propulsion par onde de détonation et les systèmes chimiques sont souvent conçus pour obtenir une transition forcée déflagration/détonation en partant d une faible énergie d allumage. Peu de solutions avaient été orientées vers le couplage des deux techniques : un ensemble d obstacles et des systèmes d injection de gaz chauds synchronisée avec l arrivée du front de flamme ou d une onde de choc. L étude ici présentée concerne la réalisation de tels systèmes. Un dispositif d accélération de flamme permettant de réaliser une transition déflagration détonation (TDD) et un système permettant d obtenir une détonation avec un carburant liquide injecté sous forme de spray juste avant le passage de l onde de choc ou de détonation dans un milieu réactif gazeux n-heptane/oxygène/argon sont conçu à cet effet.En ce qui concerne la transition Déflagration Détonation forcée en phase gazeuse, deux cas ont été étudiés : l effet de l injection de gaz chauds derrière une onde de choc de faible intensité sur le couplage choc/réaction chimique d une part et l influence de l injection de gaz chauds sur une flamme accélérée par une spirale de Schelkin d autre part. Il a été montré que l ajout de gaz chauds et de gaz brûlés ainsi qu une inflammation en amont d une onde de choc peut avoir un effet promoteur sur la transition déflagration/détonation.ORLEANS-BU Sciences (452342104) / SudocSudocFranceF

An experimental and modeling study of laminar flame speeds for isopropyl-nitrate

International audienc

On the Combustion Chemistry of Alkyl Nitrates

International audienc

Etude expérimentale et numérique de la propagation de flammes prémélangées turbulentes dans une atmosphère pauvre en hydrogène et humide

L'objet de la thèse est l'amélioration de l'évaluation du risque hydrogène dans les réacteurs nucléaires, dans le cas où les mélanges pauvres donnent lieu à des déflagrations accélérées. Dans ce but les propriétés explosives des mélanges hydrogène/air/diluant ont été étudiées avec deux dispositifs : (1) une bombe sphérique afin de déterminer les propriétés des flammes laminaires (vitesse fondamentale à étirement nul, énergie globale d'activation, nombre de Zeldovich, longueur de Markstein...). (2) Une ENceinte d'ACCElération de Flamme (ENACCEF) hautement instrumentée et encombrée d'obstacles afin de d'observer l'accélération de flammes. Le premier dispositif a permis la validation d'un modèle de cinétique chimique et la formulation de la vitesse normale de combustion paramétrée des conditions initiales (composition, température, pression). L'étude des accélérations de flammes (jusqu'à 600m/s) en présence d'obstacles a mis en évidence les influences sur les profils de vitesse de flamme, du taux de blocage, de la forme des obstacles, de la composition du mélange réactif ainsi que de la présence de gradients de concentration. Enfin, une étude de simulation numérique portant sur des flammes laminaires et accélérées a permis d'améliorer le code de calcul TONUS en introduisant un suivi fin de la position de flamme. Les expériences en bombe sphérique ont été reproduites grâce à la mise au point d'une corrélation entre le taux numérique de combustion et la richesse. La modélisation a conduit à une meilleure compréhension des phénomènes d'accélération de flamme. La prise en compte, dans le code, des pertes thermiques a amélioré la simulation des expériences d'accélération de flamme.ORLEANS-BU Sciences (452342104) / SudocSudocFranceF