Influence de la température initiale sur la structure cellulaire de la détonation de mélanges hydrogène/oxygène/azote

Christophe Matignon; Daniel Desbordes; Henri Noël Presles

doi:10.1016/j.crme.2006.07.021

Influence de la température initiale sur la structure cellulaire de la détonation de mélanges hydrogène/oxygène/azote

Présenté par : Sébastien Candel

Christophe Matignon ¹ ; Daniel Desbordes ¹ ; Henri Noël Presles ¹

¹ Laboratoire de Combustion et de Détonique, UPR 9028 CNRS, ENSMA, BP 40109, 86961 Futuroscope-Chasseneuil cedex, France

Comptes Rendus. Mécanique, Volume 334 (2006) no. 10, pp. 605-610.

Résumé
Abstract

L'étude de la détonation dans des mélanges $Φ H_{2} + 0, 5 (O_{2} + β N_{2})$ en fonction de la richesse Φ (0,2–2), de la dilution en azote $β = N_{2} / O_{2}$ ( $β = 0$ ; 2 et 3,76), de la température initiale $T_{0}$ (293 et 473 K) et de la pression initiale $P_{0}$ (0,2–1,5 bar) montre que :

(1) la largeur de la cellule de détonation du mélange non dilué est pratiquement indépendante de la température initiale étudiée, et qu'elle ne varie pas avec la richesse sur le domaine (0,5–1). En conséquence la détonabilité du mélange pauvre à $Φ = 0, 5$ est la même que celle du mélange stoechiométrique ( $Φ = 1$ ). La plage de richesse où cet effet est observé se déplace vers les richesses plus élevées avec l'accroissement de la dilution par l'azote ;
(2) plus les mélanges sont dilués par l'azote plus ils sont sensibilisés par l'augmentation de la température initiale.

The detonation study in $Φ H_{2} + 0.5 (O_{2} + β N_{2})$ mixtures with respect to the equivalence ratio Φ (0.2–2), the nitrogen dilution $β = N_{2} / O_{2}$ ( $β = 0$ ; 2 and 3.76), the initial temperature $T_{0}$ (293 and 473 K) and the initial pressure $P_{0}$ (0.2–1.5 bar) shows that:

(1) the cell size of the detonation of the undiluted mixture is nearly independent of the initial temperature and nearly constant on the range of equivalence ratio 0.5–1. So the detonability of the lean mixture ( $Φ = 0.5$ ) is close to that of the stoichiometric mixture ( $Φ = 1$ ). The range of Φ where this effect is observed moves towards richer mixtures when increasing the nitrogen dilution;
(2) the more the mixtures are diluted, the more their sensitivity is increased with the initial temperature.

Reçu le : 2005-09-26
Accepté le : 2006-07-04
Publié le : 2006-09-07

DOI : 10.1016/j.crme.2006.07.021

Mot clés : Combustion, Hydrogène, Détonation, Détonabilité, Structure cellulaire
Keywords: Combustion, Hydrogen, Detonation, Detonability, Cellular structure

Affiliations des auteurs :

Christophe Matignon ¹ ; Daniel Desbordes ¹ ; Henri Noël Presles ¹

¹ Laboratoire de Combustion et de Détonique, UPR 9028 CNRS, ENSMA, BP 40109, 86961 Futuroscope-Chasseneuil cedex, France

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Christophe Matignon; Daniel Desbordes; Henri Noël Presles. Influence de la température initiale sur la structure cellulaire de la détonation de mélanges hydrogène/oxygène/azote. Comptes Rendus. Mécanique, Volume 334 (2006) no. 10, pp. 605-610. doi : 10.1016/j.crme.2006.07.021. https://comptes-rendus.academie-sciences.fr/mecanique/articles/10.1016/j.crme.2006.07.021/

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