Combustion et foyers

Combustion et foyers

La combustion est un phénomène physico-chimique très complexe qui s’accompagne d’une libération d’énergie (potentielle ou latente) d’origine chimique sous forme de chaleur.

Ce processus utilise dans la plupart des applications un combustible (d’origine fossile pour la plus grande partie). L’énergie libérée est convertie selon le besoin sous forme de:

  • Quantité de chaleur (Chauffage domestique, industriel…)
  • Energie mécanique (transport terrestre, aérien, production d’électricité…)
  • Propulsion (moteur de fusée, turboréacteur)

Cette source d’énergie reste assez largement utilisée et représentera près de 50% de la demande énergétique mondiale vers les années 2050.

Les travaux menés aussi bien par les laboratoires de recherche que par les utilisateurs directs (GDF par exemple) visent essentiellement à comprendre les mécanismes  élémentaires de la combustion tant sur les plans chimiques (cinétique), qu’aérodynamique (moteurs et foyers) afin de s’approcher au mieux de la combustion parfaite (complète), et par conséquent de diminuer au maximum la pollution (à défaut de la supprimer totalement) due au dégagement, par la combustion de certains combustibles plus que d’autres, d’espèces polluantes.

Les étudiants aborderont dans une première la partie du cours la définition du phénomène de combustion, le calcul des grandeurs énergétiques et volumétriques d’une combustion théorique et d’une combustion réelle, avec comme objectif la réduction des polluants par un  contrôle actif de la combustion. La deuxième partie concerne le calcul des bilans énergétiques des fours et chaudières et quelques notions sur l’aérodynamique des foyers pour le calcul des longueurs de flamme, paramètre essentiel pour le dimensionnement des fours industriels.

Un ensemble de travaux pratiques (TP) viendra consolider les notions apprises en cours et TD.

Combustion

Semestre 4 UE 4.2 – cours 12h, TD 14h, TP 24h :

  • La combustion – notions théoriques
  • Combustion théorique : Calcul des grandeurs volumétrique et énergétique
  • Combustion réelle : diagramme de combustion
  • Bilans énergétique et calcul des  rendements dans un foyer
  • Notions sur l’aérodynamique des foyers

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