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Impact de la composition du syngas sur la vitesse de flamme et la stabilite du front de flamme = = Impact of the composition of syngas on the flame speed and stability of the flame front.

Record Type:	Language materials, manuscript : Monograph/item
Title/Author:	Impact de la composition du syngas sur la vitesse de flamme et la stabilite du front de flamme =/
Reminder of title:	Impact of the composition of syngas on the flame speed and stability of the flame front.
remainder title:	Impact of the composition of syngas on the flame speed and stability of the flame front.
Author:	Lapalme, Denis.
Description:	1 online resource (208 pages)
Notes:	Source: Dissertation Abstracts International, Volume: 79-08(E), Section: B.
Contained By:	Dissertation Abstracts International79-08B(E).
Subject:	Mechanical engineering. -
Online resource:	click for full text (PQDT)
ISBN:	9780355778144

Impact de la composition du syngas sur la vitesse de flamme et la stabilite du front de flamme = = Impact of the composition of syngas on the flame speed and stability of the flame front.
Lapalme, Denis.

Impact de la composition du syngas sur la vitesse de flamme et la stabilite du front de flamme =Impact of the composition of syngas on the flame speed and stability of the flame front.Impact of the composition of syngas on the flame speed and stability of the flame front. - 1 online resource (208 pages)

Source: Dissertation Abstracts International, Volume: 79-08(E), Section: B.

Thesis (D.Eng.)--Ecole de Technologie Superieure (Canada), 2017.

Includes bibliographical references

L'adoption de la gazeification integree a cycles combines est envisagee par l'industrie de la production d'electricite afin de remplacer les actuelles technologies utilisees dans les centrales au charbon. Cette technologie brule, dans une turbine a gaz, des carburants synthetiques (syngas) produits par la gazeification de biomasse ou de charbon afin de produire de l'electricite. Idealement, le syngas n'est compose que de H2 et de CO, mais du CO2 et du CH4 sont aussi frequemment produits lors de la gazeification. L'objectif de cette these est de caracteriser l'impact de la variation de la composition du syngas sur deux parametres cles lors de la conception des turbines a gaz: la vitesse laminaire de flamme et l'apparition des instabilites cellulaires. Pour ce faire, une campagne de mesures experimentales a ete realisee pour ces deux parametres. Concernant la vitesse laminaire de flamme, il est montre que l'augmentation du ratio H2/CO augmente la vitesse, tandis que l'ajout de CO2 et de CH4 la decroit. De plus, la richesse ou la vitesse atteint son maximum diminue lors d'une augmentation du ratio H2/CO ou d'un ajout de CH4 a cause de la vitesse intrinseque de chacun de ces carburants. L'ajout de CO2 deplace aussi le maximum de vitesse vers des melanges moins riches a cause de la reduction de la temperature adiabatique de flamme. Les comparaisons entre les resultats experimentaux et numeriques montrent qu'une version modifiee de la cinetique GRI-Mech 3.0 permet de mieux predire la vitesse des syngas contenant entre 1 et 40% de CH4. Une correlation est proposee pour calculer la vitesse en fonction de la composition du carburant, de la richesse et de la temperature initiale. Les proprietes des syngas entrainent toutefois l'apparition d'instabilites cellulaires qui provoquent une autoacceleration du front de flamme. Comme l'apparition des cellules est influencee par le nombre de Lewis du carburant, cette these presente une methodologie permettant de le calculer pour les syngas. Cette methode est validee grâce a des comparaisons avec des resultats experimentaux pour des carburants H2/CO, H2/CH4, H2/CO/CO 2 et H2/CO/CH4. A la suite du choix de la methodologie du calcul du nombre de Lewis, l'etude sur les instabilites porte sur l'influence de l'ajout de CO2 et de CH4 au syngas. L'ajout de CO2 ne change pas le moment ou les cellules apparaissent puisque la diminution du nombre de Lewis est equilibree par la hausse de l'epaisseur de flamme. Un ajout de CH4 retarde cependant l'apparition des cellules a cause d'une augmentation de l'epaisseur de flamme tandis que le nombre de Lewis reste stable. Il est aussi observe que l'autoacceleration de la flamme ne mene pas a l'autoturbulence. Cette these montre que le coefficient d'autoacceleration peut etre utilise comme critere permettant de distinguer la nature du mecanisme ayant destabilise la flamme. Finalement, une correlation est proposee afin de predire le moment ou les cellules apparaissent, et ce en tenant compte des instabilites hydrodynamique et thermodiffusive.

Electronic reproduction.
Ann Arbor, Mich. :
ProQuest,
2018

Mode of access: World Wide Web

ISBN: 9780355778144Subjects--Topical Terms:

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Mechanical engineering.
Index Terms--Genre/Form:

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Electronic books.

Impact de la composition du syngas sur la vitesse de flamme et la stabilite du front de flamme = = Impact of the composition of syngas on the flame speed and stability of the flame front.
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500 $a Adviser: Patrice Seers.
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520 $a L'adoption de la gazeification integree a cycles combines est envisagee par l'industrie de la production d'electricite afin de remplacer les actuelles technologies utilisees dans les centrales au charbon. Cette technologie brule, dans une turbine a gaz, des carburants synthetiques (syngas) produits par la gazeification de biomasse ou de charbon afin de produire de l'electricite. Idealement, le syngas n'est compose que de H2 et de CO, mais du CO2 et du CH4 sont aussi frequemment produits lors de la gazeification. L'objectif de cette these est de caracteriser l'impact de la variation de la composition du syngas sur deux parametres cles lors de la conception des turbines a gaz: la vitesse laminaire de flamme et l'apparition des instabilites cellulaires. Pour ce faire, une campagne de mesures experimentales a ete realisee pour ces deux parametres. Concernant la vitesse laminaire de flamme, il est montre que l'augmentation du ratio H2/CO augmente la vitesse, tandis que l'ajout de CO2 et de CH4 la decroit. De plus, la richesse ou la vitesse atteint son maximum diminue lors d'une augmentation du ratio H2/CO ou d'un ajout de CH4 a cause de la vitesse intrinseque de chacun de ces carburants. L'ajout de CO2 deplace aussi le maximum de vitesse vers des melanges moins riches a cause de la reduction de la temperature adiabatique de flamme. Les comparaisons entre les resultats experimentaux et numeriques montrent qu'une version modifiee de la cinetique GRI-Mech 3.0 permet de mieux predire la vitesse des syngas contenant entre 1 et 40% de CH4. Une correlation est proposee pour calculer la vitesse en fonction de la composition du carburant, de la richesse et de la temperature initiale. Les proprietes des syngas entrainent toutefois l'apparition d'instabilites cellulaires qui provoquent une autoacceleration du front de flamme. Comme l'apparition des cellules est influencee par le nombre de Lewis du carburant, cette these presente une methodologie permettant de le calculer pour les syngas. Cette methode est validee grâce a des comparaisons avec des resultats experimentaux pour des carburants H2/CO, H2/CH4, H2/CO/CO 2 et H2/CO/CH4. A la suite du choix de la methodologie du calcul du nombre de Lewis, l'etude sur les instabilites porte sur l'influence de l'ajout de CO2 et de CH4 au syngas. L'ajout de CO2 ne change pas le moment ou les cellules apparaissent puisque la diminution du nombre de Lewis est equilibree par la hausse de l'epaisseur de flamme. Un ajout de CH4 retarde cependant l'apparition des cellules a cause d'une augmentation de l'epaisseur de flamme tandis que le nombre de Lewis reste stable. Il est aussi observe que l'autoacceleration de la flamme ne mene pas a l'autoturbulence. Cette these montre que le coefficient d'autoacceleration peut etre utilise comme critere permettant de distinguer la nature du mecanisme ayant destabilise la flamme. Finalement, une correlation est proposee afin de predire le moment ou les cellules apparaissent, et ce en tenant compte des instabilites hydrodynamique et thermodiffusive.
520 $a The integrated gasification combined cycle (IGCC) technology is considered by many.
520 $a electric power generation companies as a possible replacement for the current coal power.
520 $a plant technologies. The IGCC uses the synthetic gas (syngas) released during the.
520 $a gasification of coal or biomass to produce electricity through a gas turbine. Syngas is ideally.
520 $a a mixture of H2 and CO, but also often contains CO2 and CH4. Therefore, the objective of.
520 $a this thesis is to characterize the impact of the composition of the syngas on the laminar flame.
520 $a speed of the flame front and on the onset of cellular instabilities. To achieve this goal,
520 $a experimental measurements were performed. It was found that laminar flame speed.
520 $a increases with increasing H2/CO ratio, while CO2 dilution or CH4 addition decreased it. The.
520 $a location of the maximum flame speed shifts to leaner mixtures with increasing H2/CO ratio.
520 $a or addition of CH4 because the flame speed of H2 and CH4 peak in leaner mixtures. The.
520 $a location of the maximum flame speed is also shifted towards leaner mixtures with the.
520 $a addition of CO2 due to the reduction of the adiabatic flame temperature. Comparison.
520 $a between experimental and numerical results shows a better agreement using a modified GRIMech.
520 $a 3.0, especially for H2/CO/CH4 mixtures containing between 1% and 40% CH4. A.
520 $a correlation, based on the experimental results, is proposed to calculate the laminar flame.
520 $a speed over a wide range of equivalence ratios, inlet temperatures, and fuel content. However,
520 $a the onset of cellular instabilities causes the self-acceleration of the flame, which hence.
520 $a becomes faster than the laminar flame speed. One of the main parameters controlling the.
520 $a onset of cellular instabilities is the Lewis number. This thesis presents a three-step.
520 $a methodology for the calculation of the Lewis number of syngas. The methodology is.
520 $a validated by comparison with experimental results for H2/CO, H2/CH4, H2/CO/CH4 and.
520 $a H2/CO/CO2 fuels. Following the choice of the methodology for the calculation of the Lewis.
520 $a number, a study is performed to investigate the impact of the addition of CO2 or CH4 on the.
520 $a onset of instability in syngas. The addition of CO2 in syngas has no impact on the onset of.
520 $a cellularity since the promotion of instability through a decrease of Le is counterbalanced by.
520 $a the increase of the flame thickness. The addition of CH4, however, slows the onset, as the.
520 $a flame thickness is increased while Le remains stable. It was observed that the apparition of.
520 $a cells causes the self-acceleration of the flame, but does not lead to self-turbilization. This.
520 $a thesis shows that the self-acceleration coefficient of a flame can be used as a criterion for the.
520 $a identification of the nature of the instability. Finally, a correlation is proposed in order to.
520 $a predict the onset of cellular instabilities based on the hydrodynamic and.
520 $a thermodiffusive mechanisms.
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