Article

1 - CONTEXTE DE LA PHYSIQUE DE LA COMBUSTION DES PRÉMÉLANGES GAZEUX

  • 1.1 - Contexte
  • 1.2 - Équations de conservation pour un système réactif gazeux multiconstituants
  • 1.3 - Thermodynamique de la combustion des prémélanges
  • 1.4 - Cinétique chimique appliquée à la combustion des prémélanges

2 - PROPAGATION SUBSONIQUE DE LA COMBUSTION : LES DÉFLAGRATIONS LAMINAIRES ET TURBULENTES

  • 2.1 - Déflagration laminaire
  • 2.2 - Instabilités des flammes de prémélange
  • 2.3 - Combustion turbulente

3 - DÉTONATION ET TRANSITION DÉFLAGRATION-DÉTONATION

  • 3.1 - Propagation supersonique de la combustion : la détonation
  • 3.2 - Transition déflagration-détonation (TDD)

4 - PERSPECTIVES SUR LA COMBUSTION DES PRÉMÉLANGES GAZEUX

Article de référence | Réf : AF3682 v1

Combustion et explosion de prémélanges gazeux et sûreté des installations

Auteur(s) : Etienne STUDER, Sergey KUDRIAKOV, Alberto BECCANTINI

Date de publication : 10 janv. 2016

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RÉSUMÉ

En 1979, l’accident de Three Mile Island démontrait qu’une explosion massive d’hydrogène pouvait se produire dans l’enceinte de confinement d’un réacteur nucléaire en situation d’accident grave. La catastrophe de Fukushima a rappelé les effets destructeurs des explosions d’hydrogène. Cet article a pour objectif la compréhension des phénomènes d’explosion. Schématiquement cela passe par la capacité à prédire l’existence et la vitesse de l’onde de réaction à tout moment au cours de sa propagation. Pour atteindre cet objectif, il a fallu faire émerger des ordres de grandeur et des règles en déterminant les grandeurs fondamentales et ensuite comprendre les couplages entre la zone de réaction et l’écoulement compressible qu’elle engendre au cours de sa propagation.

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ABSTRACT

Combustion and explosion of gas premix and installations safety

In 1979, the accident at the Three Mile Island Nuclear Power plant showed that a large scale hydrogen explosion could occur in the containment of a nuclear reactor in a severe accident situation. More recently, the disaster at the Fukushima Nuclear Power Plant reminded us of the destructive effects of hydrogen explosions, and their impact on accident management. Understanding how a simple spark can cause such a devastating phenomenon is our aim in this paper. Schematically, the understanding of these phenomena requires an ability to predict the existence and speed of the reaction wave at any time during its propagation.

Auteur(s)

  • Etienne STUDER : Ingénieur de recherche - Laboratoire d'applications en thermohydraulique et mécanique des fluides CEA Saclay, Gif-sur-Yvette, France

  • Sergey KUDRIAKOV : Ingénieur de recherche - Laboratoire d'applications en thermohydraulique et mécanique des fluides CEA Saclay, Gif-sur-Yvette, France

  • Alberto BECCANTINI : Ingénieur de recherche - Laboratoire d'applications en thermohydraulique et mécanique des fluides CEA Saclay, Gif-sur-Yvette, France

INTRODUCTION

En 1979, l'accident de Three Mile Island démontrait qu'une explosion massive d'hydrogène pouvait se produire dans l'enceinte de confinement d'un réacteur nucléaire en situation d'accident grave. Plus récemment, la catastrophe de Fukushima a rappelé les effets destructeurs de ces explosions d'hydrogène. Comprendre comment une simple étincelle peut engendrer un phénomène aux effets si dévastateurs constitue notre objectif. Schématiquement, la compréhension de ces phénomènes passe par la capacité de prédire l'existence et la vitesse de l'onde de réaction à tout moment au cours de sa propagation. Pour atteindre cet objectif, il a fallu tout d'abord faire émerger des ordres de grandeur et des règles en déterminant les grandeurs fondamentales, et ensuite comprendre les couplages entre la zone de réaction et l'écoulement compressible qu'elle engendre au cours de sa propagation.

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KEYWORDS

combustion   |   explosion   |   detonation   |   installations safety   |   gas premixed

DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-af3682


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BIBLIOGRAPHIE

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  • (2) - ABDEL-GAYED (R.G.), BRADLEY (D.) -   Dependence of turbulent burning velocity on turbulent Reynolds number and ratio of laminar burning velocity to rms turbulent velocity.  -  Proceedings of the Combustion Institute, 16, p. 1725-1735 (1976).

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  • ...

1 Outils logiciels

COSILAB http://www.rotesco.com

GASEQ http://www.gaseq.co.uk

CHEMKIN http://www.reactiondesign.com/products/chemkin/chemkin-2

SENKIN

PREMIX

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2 Annuaire

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2.1 Laboratoires et centres de recherche

Institut Pprime (UPR 3346) http://www.pprime.fr

ICARE – Institut de Combustion Aérothermique Réactivité et Environnement http://www.icare.cnrs-orleans.fr

ONERA – Office National d'Études et Recherches Aérospatiales http://www.onera.fr

CORIA – Complexe de Recherche Interprofessionnel en Aérothermochimie http://www.coria.fr

IRPHE – Institut de Recherche sur les Phénomènes Hors Équilibre http://www.irphe.fr

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2.2 Acteurs industriels

SNECMA...

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