Perspectives sur la combustion des prémélanges gazeux
Combustion et explosion de prémélanges gazeux et sûreté des installations

Depuis les travaux pionniers de Mallard et Berthelot, beaucoup de phénomènes ont tout d'abord été identifiés, ensuite analysés et enfin modélisés afin de comprendre les mécanismes sous-jacents à l'accélération d'une flamme de prémélange et sa possible transition vers une détonation auto-entretenue.

Ces travaux sont passés par la détermination des propriétés fondamentales, grandeurs ne dépendant que de la nature physico-chimique des molécules intervenant dans la réaction chimique et des conditions initiales. Citons par exemple dans ce domaine, le rapport d'expansion, la vitesse fondamentale de flamme, les nombres de Lewis, Zeldovich et Markstein, le délai d'auto-inflammation et la taille de cellule de détonation. L'amélioration continuelle des techniques de mesure, des données thermochimiques, des propriétés de transport des molécules et des mécanismes réactionnels permet de réduire la dispersion de ces grandeurs qui constituent la base des modélisations utilisées.

Aujourd'hui, des modèles de plus en plus fins permettent de simuler les différentes étapes de la propagation de la flamme de prémélange. Cependant, malgré les progrès récents, il n'y a pas actuellement d'outil numérique fiable et robuste pour traiter l'accélération de flamme et la TDD hors du milieu académique . Il serait important de pouvoir homogénéiser ces modèles fins sur une échelle géométrique largement supérieure à l'épaisseur de flamme laminaire, pour pouvoir obtenir des modèles utilisables dans les installations industrielles. Les techniques de raffinement local de maillage pourraient constituer une alternative à cette approche homogénéisée mais dans une géométrie fortement morcelée, le suivi des ondes de pression peut conduire à vouloir raffiner partout, invalidant le gain attendu de ces techniques.

Cependant, des zones d'ombre subsistent, qui laissent le champ libre à des recherches...