Conclusion

Conclusion

La confrontation des résultats obtenus grâce aux simulations numériques avec les résultats lors de l'expérience au LGC a permis de déduire plusieurs conclusions :

  • L'évolution du pourcentage en dioxyde de carbone est sensiblement le même que lors des expériences
  • Au bout de 700 secondes, le diamètre du char diminue de 25% et les particules ne sont pas helitroyées vers l'extremité supérieure du combusteur.
  • Le taux de conversion du char est de 0.6 au bout de 700 secondes de simulation.
  • La constante cinétique de la réaction de combustion peut se calculer grâce au taux de conversion : on trouve k=1,39 $10^{-3} $m/s
  • Les simulations réalisées en fonctionnement non-isotherme montre un réchauffement du système

Cependant :

Le temps de combustion estimé lors de l'expérience est de 8 minutes soit 480 secondes. Or, les résultats de nos simulations montrent qu'au bout de 700 secondes la réaction de combustion n'est pas terminée : le taux de conversion du char n'est pas encore égal à 1, les particules de char ne sont pas encore helitroyées. On observe donc une différence entre l'expérience et la simulation numérique, qui peut s'expliquer par les modèles et paramètres choisis lors de la simulation.

La thermique est un problème complexe qui n'a été abordé qu'en fin de projet. Par manque de temps, toutes les simulations n'ont pu être faites et il reste à ajuster certains paramètres.Le réchauffement est constaté mais reste trop important.

Nous n'avons pu effectuer de longues simulations qu'avec un maillage 2D du fait des longs temps de simulations que prenait le maillage 3D. En effet, nous avons pu estimer le temps de simulation de 700 secondes à 166 jours physiques minimum, ce qui est impensable.

Pistes d'études

  • Effectuer les simulations 3D sur un supercalculateur afin de réduire le temps de calcul
  • Prendre en compte le rayonnement dans les transferts thermiques. En effet, étant donnée la température élevée du système (855°C à l'instant initial) le rayonnement est important.
  • Poursuivre les simulations dans le cas non-isotherme afin de comparer l'évolution de la température à celle précédemment obtenue lors de l'expérience au LGC