Mesure de la concentration de vapeur autour de gouttes par absorption infrarouge

Other literature type English OPEN
Wagner, Bernhard (2009)
  • Subject: Gouttes en évaporation | Mesure de concentration | Technique absorption infrarouge | Comparaison quantitative | Droplet evaporation | Concentration measurements | Infrared extinction technique | Quantitative comparison | 621.042

Cette thèse présente l'étude de la mesure de la concentration de vapeur de carburant autour de gouttes en évaporation dans un jet de gouttelettes mono-dispersés et dans un brouillard au moyen de la technique par Absorption InfraRouge (AIR). L'étude bibliographique montre les limitations de la méthode utilisant la Fluorescence Induite par Laser (FIL) pour mesurer les concentrations de vapeur de carburant dans ces configurations. En raison de ces difficultés aucune quantification complète de l'évaporation dans un jet de gouttelettes en interaction ne peut être obtenue en utilisant cette technique. L'objectif de cette thèse est d'évaluer les possibilités quantitatives de la méthode AIR comme technique complémentaire ou alternative à la méthode FIL. Les moyens expérimentaux et les post-traitements des données développées pour cette recherche sont présentés. Une simulation numérique simplifiée du processus d'absorption dans un jet de gouttelettes est développée pour permettre des comparaisons avec les résultats expérimentaux. Les capacités de la méthode AIR à quantifier le champ de vapeur dans un jet de gouttelettes mono-dispersés d'acétone et dans un brouillard de n-octane sont évaluées par comparaisons aux résultats d'expérience et de simulations numériques publiés. Les perspectives de développement de la méthode AIR pour quantifier la concentration de vapeur autour de gouttelettes sont discutées. This thesis presents the study of measuring the concentration of fuel vapor around evaporating droplets in a monodisperse droplet stream and in a spray using the Infrared Extinction technique (IRE). A literature survey shows the limitations of Laser Induced Fluorescence methods (LIF) to measure the fuel vapor concentration in these configurations. Because of these difficulties, no complete quantification of the evaporation of droplets in interaction can be obtained using these techniques. The objective of this thesis is to assess the quantitative potential of the IRE as a complementary or alternative tool to the LIF. The experimental means and the post-processing of data, developed for this research, are presented. A simplified numerical simulation of the absorption process in a droplet stream is created to allow comparisons to experimental results. The capabilities of the IRE to quantify the vapor field in a monodisperse droplet stream of acetone and in a spray of n-octane are evaluated by comparisons to experimental results end existing numerical simulations. Prospects for the development of the IRE to quantify the fuel vapor concentration around droplets are discussed.
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