Modélisation des flammes et de la formation des polluants en micro et nano combustion

Olivier Thierry Sosso Mayi a soutenu sa thèse en ingénierie

Le blogue d’information En Tête présente le résumé de la thèse de doctorat en ingénierie d’Olivier Thierry Sosso Mayi, intitulée «Modélisation des flammes et de la formation des polluants en micro et nano combustion».

Olivier Thierry Sosso Mayi, étudiant. (Photo Annie Brien)

L’objectif est de modéliser les polluants formés dans une micro flamme pré mélangée méthane/air et de vérifier la possibilité de formation d’une nano flamme.

Les effets de différents modèles de cinétique chimique simplifiée sur une micro flamme ont été étudiés avec un ratio équivalent de 0,9. On retiendra qu’ils affectent la forme de la flamme et sa température. Le modèle de Mantel permet de produire une flamme stable convexe, ancrée à l’entrée du réacteur, celui de Duterque une flamme allongée stable avec un retard à l’allumage et celui dit d’Arrhenius une flamme sous forme d’un point chaud luminescent.

La production des polluants a été étudiée à travers une micro flamme simulée avec une cinétique chimique simplifiée de  Jones et Lindstedt avec des ratios équivalents égaux à ,1 0.9 et 0.7. On retiendra que la production du dioxyde de carbone (CO₂) varie avec la richesse du mélange et que du fait des températures élevées des produits de combustion, le monoxyde de carbone (CO) ne s’y retrouve pas tandis que le monoxyde d’azote (NO) s’y trouve en quantité minime avec une concentration inférieure à 1ppm.

L’optimisation des dimensions d’entrée des réactifs d’un micro réacteur rectangulaire a été étudiée en établissant un modèle de l’épaisseur de la zone de réaction en fonction de la hauteur du réacteur (gap). Établi à partir d’une analogie électrique des échanges de chaleur dans le réacteur, le modèle obtenu est une équation de degré quatre qui a permis  d’avoir  un gap de 100 µm donnant une flamme d’épaisseur de 0,014 mm.

Ce travail ouvre la voie à des études expérimentales sur les polluants et l’utilisation d’autres cinétiques chimiques simplifiées en micro combustion.

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Thèse de doctorat en ingénierie soutenue le 14 novembre 2014

De gauche à droite : Yves Dubé, Ph. D., James Agbebavi, Ph. D., Salim Derdouri, Ph. D., Olivier Thierry Sosso Mayi, étudiant, Georges Abdul-Nour, Ph. D., Demagna Koffi, Ph. D. et René Wambkeue. (Photo Annie Brien)

Jury d’évaluation

M. James Agbebavi, Ph. D., directeur de recherche
Professeur
Université du Québec à Trois-Rivières

M. Marcel Brice Obounou Akong, Ph. D., codirecteur de recherche
Enseignant chercheur
Université de Yaoundé, Cameroun

M. Salim Derdouri, Ph. D., président du jury
Professeur associé
École polytechnique de Montréal

M. Yves Dubé, Ph. D., évaluateur
Professeur
Université du Québec à Trois-Rivières

M. Demagna Koffi, Ph. D., évaluateur
Professeur et directeur de département
Université du Québec à Trois-Rivières

M. René Wamkeue, Ph. D., évaluateur externe
Professeur
Université du Québec en Abitibi-Témiscamingue