Добірка наукової літератури з теми "Mélange pauvre en hydrogène"

L'analyse aérodynamique de la combustion turbulente dans un moteur alimenté en gaz naturel, dépend fortement des caractéristiques de la turbulence et celles des flammes laminaires. La structure de la flamme turbulente à haut régime de fonctionnement du moteur est située entre la flamme plissée pour un mélange relativement riche, et celui de flammelettes avec formation de poches de gaz frais pour un mélange pauvre. Cette structure déchiquetée du front de flamme révèle le caractère instable de la combustion en mélange pauvre, et suggère une forte interaction entre la turbulence et la combustion dans les moteurs alimentés en gaz naturel.

A moyen terme, le mélange gaz naturel comprimé et hydrogène ‘HCNG’ peut être utilisé en Algérie pour surpasser la forte consommation en carburant ces dernières années. La production du mélange ‘HCNG’ nécessite des systèmes de production d’hydrogène. L’actuel article présente la méthodologie pour un dimensionnement optimal d’un système photovoltaïque pour la production d’hydrogène ‘PV-H2’ qui sera utilisé en mélange avec le gaz naturel comprimé pour les véhicules. Une étude de cas appliquée sur le parc d’automobile type GNC de Sonelgaz est présentée. Le dimensionnement effectué, lors de cette étude, est réalisé sur deux systèmes ‘PV-H2’ correspondants à l’enrichissement du GNC par l’hydrogène à 8 % et 20 % par volume. La capacité du générateur photovoltaïque et de l’électrolyseur constituants le système à 8 %: 152 kWc et 148 kW et le système à 20 %: 480 kWc et 470 kW respectivement. Le premier système (PV-H2-8%) génère entre 0.31 et 1.07 MWh d’électricité PV utilisé pour produire entre 5.2 et 17.7 kg d’hydrogène. La capacité du second système (PV-H2-20%) lui permet de générer entre 0.78 et 2.68 MWh d’électricité pour produire entre 13.02 et 44.3 kg d’hydrogène.

Dans deux essais l’influence de l’addition de conservateur sur la qualité de conservation et la valeur alimentaire pour des génisses laitières de 1 an des ensilages en coupe directe de prairie naturelle a été étudiée. Les ensilages ont été préparés à partir des mêmes prairies, sans conservateur ou avec addition d’un mélange 70/30 d’acide formique-formol, d’acide sulfurique dilué à 40%, de Lithioxine mélange de formiate de Ca, nitrate de Na et hexaméthylène tétramine, ou de Caylasil à base de ferments lactiques et d’enzymes cellulolytiques. Ils ont été distribués à volonté avec 100 g de minéraux /jour/animal, à des lots de 12 génisses en stabulation libre. Le mélange acide formique-formol a nettement amélioré la qualité de conservation et la Lithioxine a fait presque aussi bien. L’acide sulfurique dilué a entrainé une qualité intermédiaire entre l’ensilage sans conservateur et l’ensilage additionné d’acide formique-formol, et Caylasil a peu amélioré la qualité, mais le fourrage de départ était pauvre en glucides solubles (6,5 % de la matière sèche). L’addition de conservateur a peu modifié la digestibilité de la matière organique (mesurée sur moutons) des ensilages, ni leur quantité ingérée par les génisses, mais a augmenté significativement les gains de poids vif (en moyenne 275 g/jour avec l’ensilage additionné d’acide formique-formol. Ceux-ci, sauf avec les ensilages à l’acide formique-formol, ont été limités par un apport azoté insuffisant et sont étroitement liés à la proportion d’azote sous forme ammoniacale des ensilages distribués aux génisses.

Pendant la saison sèche en régions semi-arides, les animaux sont maintenus sur des fourrages de pauvre qualité, nécessitant certaines formes de complémentation protéique pour améliorer leur productivité. Dans cette étude, le Calopogonium mucunoides a été distribué à des ânes de trait pendant la saison sèche pour tester son appétibilité et ses valeurs nutritionnelles. Douze ânes adultes ont été répartis en trois groupes alimentés de la manière suivante : groupe A a reçu des tiges de maïs et 0,5 kg d’une provende domestique constituée d’un mélange de son de maïs et de tourteau de coton, groupe B a reçu du C. mucunoides et 0,25 kg de provende, et groupe C a reçu du C. mucunoides et 0,5 kg de provende. La consommation de fourrage, d’eau et le poids vif des animaux ont été enregistrés. Les résultats n’ont montré aucune différence significative dans la consommation des fourrages. Une différence très significative (P < 0,001) a été observée en matière de digestibilité avec la plus importante digestibilité dans les groupes alimentés avec du C. mucunoides. En dépit de sa faible appétibilité ou acceptabilité par d’autres espèces d’animaux d’élevage, le C. mucunoides, comme légumineuse fourragère, présente un taux élevé de matières azotées brutes et pourrait efficacement remplacer des compléments protéiques agro-industriels que les paysans ont de plus en plus de difficultés à se procurer.

Due to insufficiency in maize supplies for use as poultry feed and its high price, there is the need for alternative energy sources for poultry. The availability of cassava in the tropical part of the world and the need to fashion a way of incorporating cheaper alternative ingredients into poultry feed makes cassava a good alternative to maize in poultry feeding. However, compared with cereal grains, cassava is low in protein and the protein it has is of poor quality with very low essential amino acid contents, hence the need to make a blend of it with oil seeds such as soyabean which are rich in protein. This study was thereby conducted to determine the nutrient utilization by broiler chickens fed diets of differently processed Cassava-Soya Blends (CSB). Cassava pulp and full fat soyabean (dry and wet heated) mixed at ratios 50:50, 60:40, and 80:20 was subjected to two types of dehydration methods (frying and sun drying) to obtain 12 types of CSB. The blends were included at 15% level in the ration of broiler chickens in a 2x2x3 factorial arrangement. 360 one-day-old Cobb-500 broiler chicks used for this study were randomly allotted to the 12 dietary treatment groups in three replicates with 10 birds each. Eight weeks of feeding trials (starter and finisher phases) were observed. Nutrient digestibility trials were carried out on the birds at 4th and 8th week of the experiment. Cassava blended with wet heated full fat soya at 50:50 had the highest crude protein (CP) of 37.72% and metabolizable energy (3,314kcal/kg) with low HCNresidue of 1.70 mg/kg. The interaction of heat treatments, mixing ratio and dehydration methods resulted in higher CP digestibility from 75.82% to 77.27% and metabolizable energy from 10.65MJ/kg to 12.92 MJ/kg at the starter phase. It is concluded that the interactions of soyabean heat treatment, dehydration methods and mixing ratio of CSB positively influenced crude protein digestibility and metabolizable energy at the starter phase. En raison de l'insuffisance des approvisionnements en maïs destiné à l'alimentation des volailles et de son prix élevé, il existe un besoin de sources d'énergie alternatives pour la volaille. La disponibilité du manioc dans la partie tropicale du monde et la nécessité de trouver un moyen d'incorporer des ingrédients alternatifs moins chers dans l'alimentation des volailles font du manioc une bonne alternative au maïs dans l'alimentation des volailles. Cependant, comparé aux céréales, le manioc est pauvre en protéines et les protéines qu'il contient sont de mauvaise qualité avec des teneurs en acides aminés essentiels très faibles, d'où la nécessité d'en faire un mélange avec des graines oléagineuses comme le soja qui sont riches en protéines. Cette étude a ainsi été menée pour déterminer l'utilisation des nutriments par des poulets à griller nourris avec des régimes de mélanges manioc-soja (MMS) transformés différemment. La pulpe de manioc et le soja entier (chauffé à sec et humide) mélangés à des ratios 50:50, 60:40 et 80:20 ont été soumis à deux types de méthodes de déshydratation (friture et séchage au soleil) pour obtenir 12 types de MMS. Les mélanges ont été inclus à un niveau de 15 % dans la ration de poulets à griller dans un arrangement factoriel 2x2x3. 360 poussins de chair Cobb-500 d'un jour utilisés pour cette étude ont été répartis au hasard dans les 12 groupes de traitement alimentaire en trois répétitions avec 10 oiseaux chacun. Huit semaines d'essais d'alimentation (phases de démarrage et de finition) ont été observées. Des essais de digestibilité des nutriments ont été effectués sur les oiseaux à la 4e et à la 8e semaine de l'expérience. Le manioc mélangé avec du soja entier chauffé humide à 50:50 avait la protéine brute (PB) la plus élevée de 37,72 % et l'énergie métabolisable (3 314 kcal/kg) avec un faible résidu de HCN de 1,70 mg/kg. L'interaction des traitements thermiques, du rapport de mélange et des méthodes de déshydratation a entraîné une digestibilité de PB plus élevée de 75,82 % à 77,27 % et une énergie métabolisable de 10,65 MJ/kg à 12,92 MJ/kg à la phase de démarrage. Il est conclu que les interactions du traitement thermique du soja, les méthodes de déshydratation et le rapport de mélange du MMS ont influencé positivement la digestibilité des protéines brutes et l'énergie métabolisable à la phase de démarrage.

Wastes of spent sorghum residues and cassava peels are noticed in burukutu joints and garri/cassava chips processing areas respectively, whereas, reports have it that they have individually been used comparatively to replace maize. Since cassava is relatively low in crude protein, it becomes necessary to combine it with a feedstuff with relatively high crude protein content in order to bring the final product to a protein level as close as possible to that of maize which it seeks to replace in terms of crude protein and metabolizable energy. Therefore, this study was carried out to evaluate the effect of Spent Sorghum Residue and Sundried Cassava Peels as a Composite Meal on Growth Performance and Feed Cost Analysis in the Diet of Growing Rabbits. A total of thirty crossbred weaned rabbits of mixed sexes, aged 4-6 weeks were used for the feeding trial which lasted for twelve weeks (84 days). The experimental animals were randomly allotted to five treatments and each treatment group was replicated six (6) times with one (1) rabbit per replicate in a completely randomized design (CRD). Five experimental diets were formulated using spent sorghum residue-cassava peel (SSR-CP) composite meal at 0, 25, 50, 75 and 100% to replace maize in diets T - T respectively. The mixture of SSR-CP was in the ratio of 1:8 to give crude protein 1 5, of approximately 9% (similar to that of maize). The response criteria at the end of the trial showed that, there were no significant (P>0.05) differences in average daily feed intake, average daily weight gain, feed conversion ratio except protein efficiency ratio. The result on feed cost analysis showed that cost per kg diet decreased progressively from T (80.94) to 1 T (53.09) as the levels of SSR-CP composite meals increased in the diets. The result has 5 shown that maize could be replaced by SSR-CP meal up to 100% without any adverse effect on their performance and better economics of production. Des déchets de résidus de sorgho usés et d'épluchures de manioc sont observés respectivement dans les zones de transformation des joints de burukutu et des garri/copeaux de manioc, alors que des rapports indiquent qu'ils ont été utilisés individuellement pour remplacer le maïs. Le manioc étant relativement pauvre en protéines brutes, il devient nécessaire de l'associer à un aliment à teneur relativement élevée en protéines brutes afin d'amener le produit final à un taux de protéines aussi proche que possible de celui du maïs qu'il cherche à remplacer en termes de de protéines brutes et d'énergie métabolisable. Par conséquent, cette étude a été réalisée pour évaluer l'effet des résidus de sorgho usé et despelures de manioc séchées au soleil en tant que repas composite sur la performance de croissance et l'analyse du coût de l'alimentation dans le régime alimentaire des lapins en croissance. Un total de trente lapins croisés sevrés de sexes mixtes, âgés de 4 à 6 semaines ont été utilisés pour l'essai d'alimentation qui a duré douze semaines (84 jours). Les animaux expérimentaux ont été répartis au hasard dans cinq traitements et chaque groupe de traitement a été répété six (6) fois avec un (1) lapin par répétition dans une conception entièrement randomisée (CER). Cinq régimes expérimentaux ont été formulés à l'aide d'un repas composé de résidus de sorgho épuisés et d'écorces de manioc (RSE-EM) à 0, 25, 50, 75 et 100 % pour remplacer le maïs dans les régimes T – T , respectivement. Le mélange de 1 5 RSE-EM était dans le rapport de 1:8 pour donner une protéine brute d'environ 9 % (similaire à celle du maïs). Les critères de réponse à la fin de l'essai ont montré qu'il n'y avait pas de différences significatives (P> 0,05) dans l'apport alimentaire quotidien moyen, le gain de poids quotidien moyen, le taux de conversion alimentaire, à l'exception du taux d'efficacité protéique. Le résultat de l'analyse du coût des aliments a montré que le coût par kg de régime diminuait progressivement de T (80,94) à T (53,09) à mesure que les niveaux de repas 1 5 composites RSE-EM augmentaient dans les régimes. Le résultat a montré que le maïs pouvait être remplacé par le tourteau RSE-EM jusqu'à 100% sans aucun effet négatif sur leurs performances et une meilleure économie de production.

Pour minimiser les émissions nocives et les imbrûlés issues de la combustion, on utilise un excédent d’air. Dans ce mode de combustion dit pauvre, on consomme théoriquement tout le combustible, ce qui nous donne une combustion complète et moins d’imbrûlés [1-3]. Ce régime de combustion favorise l’apparition des instabilités [4-6], par exemple, le flash back, le lift et même l’extinction de la flamme. Afin de résoudre ce problème, on utilise l’hydrogène qui est un combustible propre et qui a un grand pouvoir calorifique [7-9]. L’ajout de l’hydrogène aux combustibles avec des proportions bien déterminées augmente la réactivité du mélange et tend à stabiliser la flamme. Ce travail de simulation numérique complète les travaux expérimentaux de T. Lachaux [10] et F. Halter [11], où on ajoute l’hydrogène au méthane dans une combustion turbulente pré mélangée pauvre. On a trouvé que l’ajout d’une proportion de 10 % en volume d’hydrogène ne changerait pas les caractéristiques de la flamme. Cela veut dire qu’on peut remplacer 10 % du méthane par de l’hydrogène sans faire recours aux changements dans l’installation. De cette façon, on peut faire des économies sur le combustible, si l’hydrogène utilisé est d’origine renouvelable, et minimiser les émissions nocives.

En vue d'atteindre la neutralité carbone d'ici 2050, l’Union européenne envisage l'hydrogène comme un vecteur énergétique prometteur afin de réduire la consommation des ressources fossiles. Alors que les piles à combustible et les véhicules électriques occupent déjà une place importante dans la décarbonation du secteur des transports, l'hydrogène est également considéré comme une alternative aux carburants conventionnels pour les véhicules lourds. Toutefois, de nombreux obstacles liés aux propriétés physico-chimiques ainsi qu’à la combustion pauvre en hydrogène sont encore à l’étude : apparition de phénomènes de combustion anormale, production d'oxydes d'azote, instabilités dues aux effets thermodiffusifs. Cette thèse contribue à la compréhension du processus d’auto-inflammation des mélanges pauvres hydrogène/air ainsi qu’au phénomène de propagation des flammes prémélangées laminaires et turbulentes. Dans une première partie, des mesures de délais d’auto-inflammation hydrogène/air et hydrogène/air/oxydes d’azote sont réalisées à l’aide d’une machine à compression rapide afin de revisiter et valider un mécanisme cinétique dans des conditions similaires à celles rencontrées dans un moteur à allumage commandé. Dans une deuxième partie, des flammes laminaires prémélangées en expansion sont étudiées au sein d’une chambre de combustion sphérique à volume constant, en faisant varier la température initiale ainsi que la dilution à la vapeur d’eau et en considérant les instabilités intrinsèques liées aux propriétés physico-chimiques de l’hydrogène : instabilités thermodiffusives, hydrodynamiques et liées à la pesanteur. Dans une dernière partie,des flammes turbulentes prémélangées en expansion sont caractérisées par génération d’une turbulence homogène et isotrope au sein d’une chambre sphérique. Une étude paramétrique est réalisée par rapport à un cas de référence en faisant varier l’intensité turbulente, la pression initiale et la richesse. Finalement, une corrélation turbulente est proposée afin de décrire la propagation de ces flammes et en vue d’être utilisée dans des modèles numériques
In order to reach carbon neutrality by 2050, the European Union is considering hydrogen as a promising energy carrier to reduce reliance on fossil fuels. While fuel cells and electric vehicles already play an important role in decarbonizing the transport sector, hydrogen is also seen as an alternative to conventional fuels for heavy-duty vehicles. Yet, a number of challenges linked to the physico-chemical properties of lean hydrogen combustion are still under investigation: abnormal combustion phenomena, production of nitrogen oxides,instabilities due to thermodiffusive effects, to state a few. This thesis contributes to the understanding of the auto-ignition process in lean hydrogen/air mixtures, as well as the propagation of laminar and turbulent premixed flames. First, measurements of hydrogen/air and hydrogen/air/nitrogen oxides ignition delay times are carried out using a rapid compression machine, to update and validate a kinetic mechanism under spark ignition engine-like conditions. Second, outwardly propagating spherical premixed laminar flames were studiedin a constant-volume combustion chamber, varying the initial temperature and steam dilution, and considering the intrinsic instabilities linked to the physico-chemical properties of hydrogen namely thermodiffusive,hydrodynamic and gravity-related instabilities. Then, expanding premixed turbulent flames are characterized by the generation of a homogeneous and isotropic turbulence zone within a spherical chamber. A parametric study is conducted by varying turbulent intensity, initial pressure and equivalence ratio. Finally, a turbulent correlation is proposed to describe the turbulent propagation of such flames, for use in numerical models

La crise climatique à laquelle le monde est confronté aujourd'hui exige des actions immédiates pour réduire les émissions de carbone. En particulier, une transition énergétique rapide vers des sources plus propres est nécessaire. Parmi de nombreux candidats, l'hydrogène se distingue en tant que vecteur d'énergie décarboné. Cependant, son stockage et son transport en grandes quantités posent des problèmes de sécurité. Dans le cas d'une fuite accidentelle d'hydrogène, un mélange hautement inflammable peut se former. En cas d'allumage, différents scénarios et régimes de combustion sont possibles, en fonction de différents facteurs tels que la géométrie (dimensions, confinement, présence d'obstacles), la composition du mélange, la température, la pression ou le niveau de turbulence. Ces régimes vont de la déflagration lente à la transition vers la détonation dans le pire des cas. Pour prédire les dommages consécutifs à une explosion, la Mécanique des Fluides Numérique présente l'avantage d'être plus sûre que les expériences et de donner accès à des quantités difficiles ou impossibles à mesurer empiriquement. Cette thèse traite de la prédiction des explosions de mélanges d'hydrogène-air pauvres en utilisant l'approche de Simulation aux Grandes Échelles (SGE ou LES en anglais). Les mélanges pauvres d'H2-air sont caractérisés par leur nombre de Lewis subunitaire, qui traduit un déséquilibre entre les processus de diffusion moléculaire et thermique avec des conséquences majeures : (1) les flammes H2-air pauvres sont très sensibles à l'étirement ; (2) elles sont enclines à développer des cellules sur le front de flamme dues à l'instabilité thermo-diffusive. Les deux constituent des mécanismes d'accélération qui impactent la surpression générée lors de l'explosion. Dans ce travail, nous montrons que l'utilisation du modèle de Flamme Épaissie (TF en anglais) pour simuler les flammes à nombre de Lewis subunitaire : (1) induit une amplification de l'effet d'étirement sur la flamme ; (2) combinée à la faible résolution de maillage en LES, filtre les instabilités de front de flamme. Le couplage de ces mécanismes indésirables peut générer une propagation erronée de la flamme qui remet en question la capacité de prédiction de la LES pour les explosions de mélanges H2-air pauvres. Dans le cadre de cette thèse, une stratégie de modélisation est proposée afin de prédire de manière fiable et précise les explosions d'hydrogène-air pauvre. Un nouveau paradigme est envisagé pour corriger séparément l'amplification des effets d'étirement et modéliser les phénomènes de sous-maille dus à l'instabilité thermo-diffusive. Ces deux corrections sont d'abord développées sur des configurations canoniques, puis étendues et validées sur des configurations d'explosion plus réalistes
The climate crisis the world faces today calls for immediate actions to curb down carbon emissions. In particular, a rapid energy transition towards cleaner sources is necessary. Among many candidates, hydrogen stands out as a carbon-free energy vector. However, its storage and transport in big quantities raise safety concerns. Following a leakage, mixed with the surrounding air, this hydrogen can form a highly flammable mixture. In case of accidental ignition of this mixture, different combustion scenarios and regimes are possible, depending on factors such as geometry (dimensions, confinement, presence of obstacles), mixture composition, temperature, pressure or turbulence level. These regimes range from slow deflagration to the transition to detonation in the worst case. To predict the damage induced by an explosion, Computational Fluid Dynamics has the advantage of being safer than experiments and gives access to quantities hard or impossible to measure empirically. This thesis deals with the prediction of lean hydrogen-air explosions using Large-Eddy Simulation (LES). Lean H2-air mixtures are known for their distinctive sub-unity Lewis number, which characterises an unbalance between molecular and heat diffusion processes with major consequences: (1) lean H2-air flames are strongly sensitive to stretch; (2) they are prone to develop flame front cells due to the thermo-diffusive instability. Both constitute accelerating mechanisms which impact the overpressure generated during the explosion. In this work, we show that the Thickened Flame (TF) approach to simulate sub-unity Lewis number flames: (1) induces an amplification of stretch on the flame; (2) combined with the low grid resolution in LES, filters out flame front instabilities. The coupling of these undesired mechanisms can generate an erroneous flame propagation which questions the predictability of LES for lean H2-air explosions. In this thesis, a modelling strategy is proposed to reliably and accurately predict lean hydrogen-air explosions. A new paradigm is considered to separately correct the amplification of stretch effects and model subgrid phenomena due to the thermo-diffusive instability. These two corrections are first developed on canonical configurations and then extended and validated on more realistic explosion configurations

Actuellement, la combustion en mélange pauvre apparaît comme une voie prometteuse pour réduire les émissions polluantes, spécialement les oxydes d’azote. Cependant, en mélange très pauvre, des instabilités peuvent conduire à l’extinction de la flamme et à l’émission d’intermédiaires oxygénés tels que les aldéhydes. L’objectif principal de ce travail était de déterminer la structure de flammes pauvres de prémélange d’hydrocarbures légers : méthane, éthylène, propène et propane. Une étude numérique a été menée afin de contrôler la capacité de mécanismes réactionnels détaillés à reproduire correctement les résultats expérimentaux. Les profils de fraction molaire simulés au moyen de quatre mécanismes, disponibles sur internet, présentent un accord satisfaisant avec l’expérience. A partir des analyses de chemins réactionnels et de sensibilité, il a été établi que la chimie en mélange pauvre demeure presque inchangée lorsque la richesse décroît jusqu’à la limite d’extinction.

Les travaux presentes dans ce memoire concernent l'etude, a la fois experimentale et numerique, de l'initiation et du developpement d'une combustion au sein d'un melange prealable pauvre, en milieu confine, au moyen d'un allumeur a jet de gaz chauds de type pjc (pulsed jet combustor). Dans la partie experimentale, nous etudions le developpement de la combustion initiee par pjc, tout d'abord lorsque le melange pauvre contenu dans la chambre est initialement au repos, puis lorsque ce melange est soumis a l'action conjuguee d'une compression et d'une turbulence de grille. Nous avons montre que la superiorite du pjc sur la bougie conventionnelle est d'autant plus prononcee qu'une injection de melange prealable riche a lieu dans la cavite (cavite adjacente a la chambre servant a generer le jet reactif turbulent). Par ailleurs, nous avons montre que les conditions hydrodynamiques et thermodynamiques regnant dans cette cavite au moment de l'etincelle conditionnent le developpement ulterieur de la combustion non seulement dans celle-ci, mais aussi dans la chambre principale. Dans la partie numerique, une modelisation du developpement de la flamme issue du pjc, au sein d'un milieu pauvre initialement au repos dans une enceinte adiabatique de memes dimensions que celle utilisee experimentalement, a ete realisee au moyen d'un code 2d instationnaire de type simple integrant un modele de turbulence $$ - $$ et un modele de combustion turbulence bray - moss - libby s'appliquant en regime des flammelettes. Un accord qualitatif, en terme de comportement de flamme, entre les champs de taux de production chimique moyen calcules numeriquement et les photographies strioscopiques a ete obtenu.

Dans le contexte de réduction des gaz à effet de serre comme le CO2, la motorisation Diesel fait l’objet d’un regain d’intérêt de part sa consommation moindre en carburant. Toutefois, ce type de motorisation a des rejets de polluants comme les oxydes d’azote (NOx) qu’il faut maîtriser. Aujourd’hui, une des technologies envisagées pour pouvoir respecter les futures normes européennes (Euro 6) est la SCR avec injection d’ammoniac. Néanmoins, l’utilisation d’ammoniac comporte de gros inconvénients liés à la toxicité et à la corrosivité de ce produit. Le but de cette thèse est de trouver une alternative intéressante à la SCR-NH3 en proposant une espèce réductrice autre que l’ammoniac qui soit efficace pour la réduction des NOx en mélange pauvre. Dans ce but, nous nous sommes particulièrement intéressés aux alcools. Nous avons étudié l’efficacité de cette solution à l’échelle laboratoire en considérant l’impact de différents paramètres susceptibles d’influer sur l’activité catalytique du matériau développé (catalyseur à base d’argent supporté sur alumine). Nous avons caractérisé le matériau catalytique et les différents intermédiaires de réaction. Un mécanisme réactionnel a été avancé. Nous avons étudié la viabilité de la solution à un niveau plus industriel en simulant la conversion des NOx avec notre solution sur différents cycles d’homologation. Le matériau catalytique doit encore être amélioré pour diminuer la température d’amorçage.

Cette these traite de certains aspects limitant la combustion des melanges tres pauvres de gaz naturel et d'aire dans les moteurs. Il y est propose une amelioration du fonctionnement dans ces conditions par l'ajout d'une faible quantite d'hydrogene. Les trois premieres parties presentent une simulation numerique de combustion du gaz naturel dans l'aire a haute pression. Etabli autour d'un schema cinetique complexe, ce modele etudie l'influence locale de la turbulence sur le front a travers l'etirement que ce dernier subit. Globalement fragilisee par l'etirement existant dans la chambre de combustion lorsque le melange s'appauvrit, la flamme se voit renforcee par l'ajout d'hydrogene a richesse constante. La quatrieme partie presente une premiere validation par une campagne de visualisations effectuees par un dispositif d'ombroscopie couple a une camera rapide. Les resultats presentent la dependance de la vitesse turbulente de flamme aux differents parametres moteurs tels que le regime, la richesse ou la proportion d'hydrogene introduite. Enfin, le dernier chapitre montre, par une compagne d'essais sur un moteur prototype de poids lourd alimente au gaz naturel, que l'ajout d'une faible quantite d'hydrogene accompagnee d'une baisse de la richesse permet de reduire les emissions polluantes en preservant les performances.

Cette étude porte sur une flamme turbulente diphasique de laboratoire, plus particulièrement sur le mode de combustion 3P ou LPP : prévaporisée, prémélangée, pauvre. Le dispositif mis au point permet d'étudier les effets de trois paramètres sur la structure de flammes diphasiques turbulentes partiellement prémélangées et prévaporisées d'un mélange pauvre heptane-air : la richesse globale du mélange, le temps de prévaporisation et la granulométrie initiale. L'anémométrie phase Doppler (PDA) a été utilisée pour la caractérisation expérimentale des champs dynamiques et granulométriques de l'écoulement diphasique réactif. Une attention particulière a été apportée à la validation des mesures par PDA. Une étude bibliographique et une série de tests nous ont permis de déterminer la configuration la mieux adaptée à nos conditions expérimentales et de s'assurer ainsi de la fiabilité des résultats. Dans un deuxième temps, la caractérisation des champs scalaires de température et du degré d'avancement de la réaction a été obtenue respectivement à l'aide d'un thermocouple et de la fluorescence induite par un laser (PLIF). Ensuite, nous avons proposé une méthode pour déterminer localement le taux moyen de vaporisation des gouttes à partir des mesures obtenues par PDA. La connaissance simultanée du taux de vaporisation, de la température et du degré d'avancement nous ont donc permis d'étudier le taux de vaporisation moyen local des gouttes d'heptane au sein d'un brouillard en combustion. Le degré d'avancement permettant notamment de comparer entre elles des flammes ayant des hauteurs différentes de par leur richesse. Nous avons pu comparer les taux, d'une part, à ceux obtenus pour une goutte isolée en atmosphère stagnante mais à température élevée, et d'autre part, à ceux obtenus pour une goutte isolée à température ambiante et soumise à une turbulence homogène isotrope. Enfin, nous avons déterminé le régime de combustion diphasique auquel appartient chaque flamme, ce qui nous a permis d'expliquer les résultats sur les taux de vaporisation.

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.

On etudie l'elaboration de fibres de carbone par pyrolyse d'un melange h::(2)-ch::(4) a 950-1150**(o)c en presence de particules de fer deposees sur un support en carbone. Les observations se font par microscopies electroniques a balayage et transmission et par microscopie optique. On determine les conditions operatoires optimales (composition et debit du melange gazeux) et on etudie les mecanismes des etapes sucessives: germination, croissance catalytique et croissance pyrolytique