Université Lyon 1
Arqus
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  • Unité d'enseignement : Physique de la combustion
Nombre de crédits de l'UE : 2
Code APOGEE : PL9024ME
    Responsabilité de l'UE :
BARANGER THOURAYA
 thouraya.barangeruniv-lyon1.fr
04.72.44.81.31
    Type d'enseignement
Nb heures *
Cours Magistraux (CM)
30 h
Travaux Dirigés (TD)
0 h
Travaux Pratiques (TP)
15 h
Durée de projet en autonomie (PRJ)
h
Durée du stage
h
Effectif Cours magistraux (CM)
0 étudiants
Effectif Travaux dirigés (TD)
0 étudiants
Effectif Travaux pratiques (TP)
0 étudiants
Activité tuteurée personnelle (étudiant)
0 h
Activité tuteurée encadrée (enseignant)
0 h
Heures de Tutorat étudiant
0 h

* Ces horaires sont donnés à titre indicatif.

    Pré-requis :
Elève Ingénieur de Polytech Lyon, Spécialité Mécanique, Année 5
    Compétences attestées (transversales, spécifiques) :

Compétences du Référentiel de la Spécialité Mécanique mises en oeuvre et évaluées :
Proposer une solution adaptée, dans le domaine de la Mécanique, en prenant en compte les contraintes environnementales

  • Définir  un à plusieurs scenarii en réponse au cahier des charges
  • Concevoir une réponse à un problème dans les domaines relevant de la mécanique des fluides, des structures et / ou de l'acoustique  en prenant en compte la logistique et les moyens
  • Prédimensionner une solution mécanique
  • Modéliser un problème  dans les domaines relevant de la mécanique des fluides, des structures et / ou de l'acoustique en s'appuyant sur une démarche scientifique
  • Développer des méthodes de résolution numérique spécifiques pour la résolution d'un problème mécanique complexe
  • Identifier un outil numérique commercial adapté et le mettre en œuvre dans la simulation numérique d'un problème mécanique complex
  • Produire / Mettre en oeuvre une solution d'essai à valider
  • Définir et interpréter des éléments de performance pour proposer une solution optimale
  • Produire / Mettre en oeuvre la solution choisie

Intégrer la logique entrepreneuriale environnementale et technique de l'innovation

  • Transposer/adapter une solution dans un autre domaine
  • Réunir autour d'un projet innovant des compétences et techniques diverses et adaptées
    Programme de l'UE / Thématiques abordées :

     Thermochimie de la combustion et applications :

  • Combustion adiabatique
  • Réacteur parfaitement pré-mélange à différente richesse
  • Calculs simplifiés associés aux moteurs (cycles moteur à piston, cycles turboréacteur, cycles moteur-fusée)

     Explosions Cinétique & Thermique : 

  • Notions de la cinétique chimique (réactions élémentaires en chaînes, auto-accélération cinétique, réactions globales, vitesse d’une réaction chimique dans les gaz, équilibre et quasi- équilibre chimique)
  • Exemples et les calculs (mécanisme « thermique » de la formation de NOx, auto-inflammation de H2 /O2 et les limites d’inflammabilité)
  • Loi d’Arrhenius et auto-accélération thermique
  • Nombres caractéristiques et les équations de bilan
  • Régimes thermiques en systèmes homogènes :
    • Auto-inflammation en conditions adiabatiques
    • Auto-inflammation avec les parois diathermiques
    • Système homogènes à flux continu (analyse des conditions menant à l’oxydation lente, la combustion intense, inflammation et extinction)
  • Un système inhomogène: réacteurs « partiellement agités » (rôle de la turbulence, interaction entre les temps typiques de séjours, de mélange et de la chimie) 

     Flammes laminaires de pré-mélange

  • Cinématique d’une flamme stationnaire de pré-mélange (une flamme oblique, une flamme sphérique)
  • Déflagration d’une flamme de pré-mélange (mécanismes physiques)
  • Flammelette laminaire: limite d’une grande énergie d’activation (l’adiabaticité, l’épaisseur et la vitesse de déflagration, l’analyse dimensionnelle et mathématique, résultats des mesures)
  • Calcul d’une flamme laminaire de pré-mélange
  • L’instabilité hydrodynamique d’une flamme de pré-mélange

     Propagation turbulente d’une flamme de pré-mélange

  • Taux turbulent de combustion : physique et la définition. 
  • Régimes de propagation d’une flamme turbulente de pré-mélange
  • Modèles de la vitesse de propagation d’une flamme turbulente de pré-mélange
  • Diagramme de Borghi
  • Observations expérimentales
  • Applications

     Flammes laminaires et turbulentes de pré-mélange

  • Configurations académiques et industrielles
  • Physique et la structure d’une flamme de diffusion
  • Mécanismes d’extinction et de stabilisation d’une flamme de diffusion
  • Une flamme à la chimie infiniment rapide
  • Exemples d’applications
  • Flammes turbulentes 

     Combustion en milieux diphasique

  • Combustion d’une goutte
  • Différents régimes de la combustion d’une particule de charbon 
  • Combustion des sprays : l’analyse physique
  • Les équations de bilan dans les sprays en combustion
  • Exemple d’applications
  • Combustion industrielle
    Parcours / Spécialité / Filière / Option utilisant cette UE :
Date de la dernière mise-à-jour : 12/01/2024
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