Combustion Chemistry, Prof. Philippe Dagaut, Day 2 Part 1

Ce cours, donné par le professeur Philippe Dagaut dans le cadre de la Princeton University Combustion Summer School, constitue la première partie de la deuxième journée. Il se concentre sur la composition des carburants et les techniques expérimentales pour la validation des modèles cinétiques. Le professeur commence par détailler la composition variée des carburants courants : gaz naturel (principalement du méthane avec des alcanes supérieurs), GPL (variable selon les régions), essence (C4-C12, avec alcanes, oléfines, cycloalcanes, aromatiques), kérosène (C6-C16, avec peu d’alcènes pour éviter les dépôts), diesel (C6-C28, avec une part importante d’aromatiques naphténiques). Il explique l’évolution des additifs pour l’essence, notamment le passage du plomb (efficace contre le cliquetis mais toxique) à des composés oxygénés comme l’éthanol et l’ETBE, et discute de leurs effets sur les émissions de polluants (réduction des hydrocarbures imbrûlés et du CO, mais augmentation des aldéhydes). Il présente également des chromatogrammes en phase gazeuse illustrant la complexité réelle des carburants, y compris les carburants synthétiques et le biodiesel, soulignant la nécessité de connaître précisément leur composition pour construire des carburants de substitution (surrogates) pour la modélisation. Ensuite, il aborde les techniques expérimentales pour l’évaluation des modèles cinétiques : réacteurs idéaux (réacteur à écoulement piston, réacteur parfaitement agité, tube à choc), conditions diluées pour minimiser les effets physiques, et l’importance de combiner des données globales (délais d’auto-inflammation, vitesses de flamme) avec des données détaillées (concentrations d’espèces). Il met en garde contre le mélange de sous-mécanismes de sources différentes, en raison d’incohérences potentielles de thermochimie et de nomenclature.