MODELE THERMIQUE DE FLAMME

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Anglais
Allemand
Ethymologie
Champs d'application
Voir Déflagration, flamme de prémélange
Liens
Définition Modèle dû à  Mallard et Le Chatelier (1883). Analyse thermique d'une flamme plane laminaire se propageant par conduction dans un prémélange. La célérité constante SL (par rapport aux gaz frais) de l'onde de déflagration étant largement subsonique, la pression est pratiquement constante et donc le flux massique U = 0SL. La flamme est divisée en trois zones : la zone de préchauffage où la température des gaz croà®t progressivement de T0 à  la température d'inflammation Ti uniquement par conduction thermique en provenance de la zone réactive adjacente, la zone de réaction exothermique (le front de flamme) de faible épaisseur R où la température croà®t linéairement de Ti à  TF (l'énergie d'activation de la réaction étant assez élevée, la température d'inflammation est assez proche de la température finale TF), la zone de gaz brûlés où les réactifs sont épuisés et les gaz brûlés sont laissés à  la température TF qui reste constante.\Le bilan énergétique dans la zone de préchauffage impose l'équilibre entre le flux thermique conduit depuis la zone réactive, (TF - Ti)/R, et le taux d'accroissement de l'enthalpie dans la zone de préchauffage, UCp(Ti - T0). On en déduit la célérité de l'onde de déflagration : SL = U0 = (/0Cp).((TF - Ti)/(Ti - T0)).(L'épaisseur réactive R étant reliée au taux de réaction par R = Ui/ TFSL/T0, la vitesse de flamme s'écrit SL = ((/0Cp).(TF - Ti)/(Ti - T0).(T0/TF).)1/2.\Pour une réaction chimique du deuxième ordre, le taux de réaction croà®t linéairement avec la pression. Comme la diffusivité thermique /0Cp décroà®t comme 1/P, la vitesse de flamme est indépendante de la pression ambiante. Cependant l'épaisseur du front de flamme varie comme 1/P.\Bien qu'elle ait fourni des résultats très importants sur l'influence globale de la température et de la pression sur la vitesse et l'épaisseur de la flamme, cette analyse est limitée car elle ne prend pas en compte le rà´le complémentaire et couplé des espèces radicalaires de la zone réactive qui diffusent vers les gaz frais.
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