<  Retour au portail Polytechnique Montréal

Experimental characterization of diffusive-thermal instabilities in CO₂-diluted H₂―CH₄―CO unstrained diffusion flames

Elie Antar, Julien Delavande et Étienne Robert

Article de revue (2023)

Document en libre accès dans PolyPublie
Afficher 8 fichiers
Cacher les fichiers
[img]
Affichage préliminaire
Libre accès au plein texte de ce document
Version finale avant publication
Conditions d'utilisation: Creative Commons: Attribution-Utilisation non commerciale-Pas d'oeuvre dérivée (CC BY-NC-ND)
Télécharger (1MB)
[img]
Affichage préliminaire
Libre accès au plein texte de ce document
Matériel supplémentaire
Conditions d'utilisation: Creative Commons: Attribution-Utilisation non commerciale-Pas d'oeuvre dérivée (CC BY-NC-ND)
Télécharger (101kB)
[img]
Affichage préliminaire
Libre accès au plein texte de ce document
Image - Matériel supplémentaire
Conditions d'utilisation: Creative Commons: Attribution-Utilisation non commerciale-Pas d'oeuvre dérivée (CC BY-NC-ND)
Télécharger (144kB)
[img]
Affichage préliminaire
Libre accès au plein texte de ce document
Image - Matériel supplémentaire
Conditions d'utilisation: Creative Commons: Attribution-Utilisation non commerciale-Pas d'oeuvre dérivée (CC BY-NC-ND)
Télécharger (172kB)
[img]
Affichage préliminaire
Libre accès au plein texte de ce document
Image - Matériel supplémentaire
Conditions d'utilisation: Creative Commons: Attribution-Utilisation non commerciale-Pas d'oeuvre dérivée (CC BY-NC-ND)
Télécharger (41kB)
[img]
Affichage préliminaire
Libre accès au plein texte de ce document
Image - Matériel supplémentaire
Conditions d'utilisation: Creative Commons: Attribution-Utilisation non commerciale-Pas d'oeuvre dérivée (CC BY-NC-ND)
Télécharger (48kB)
[img] Libre accès au plein texte de ce document
Vidéo - Matériel supplémentaire
Conditions d'utilisation: Creative Commons: Attribution-Utilisation non commerciale-Pas d'oeuvre dérivée (CC BY-NC-ND)
Télécharger (982kB)
[img] Libre accès au plein texte de ce document
Vidéo - Matériel supplémentaire
Conditions d'utilisation: Creative Commons: Attribution-Utilisation non commerciale-Pas d'oeuvre dérivée (CC BY-NC-ND)
Télécharger (514kB)
Afficher le résumé
Cacher le résumé

Abstract

The combustion of multi-fuel mixtures is experimentally studied for the first time in unstrained diffusion flames, where the parasitic hydrodynamic effects present in common research burners are negligible. A broad range of H₂-CO-CH₄ fuels highly diluted in CO₂ is investigated to provide an understanding of the intrinsic diffusive-thermal instabilities (DTIs) that onset in low calorific biomass-derived syngas. For each fuel blend, the burning intensity or the Damköhler number (Da) is gradually reduced, going through the marginal stability state where DTIs first appear, down to the lean extinction limit. Flame stability limits are provided. From the large difference between the Lewis numbers of the multiple fuel species (Lei), the cells that onset due to H₂ are seen to interact and compete with the pulsations from CO and CH₄, leading to superimposed cellular-pulsating instabilities. These are thoroughly characterized by measuring the pulsations amplitude, frequency, cell size, number of cells, and fraction of the flame sheet actively burning. An effective fuel Lewis number (LeF,eff) calculated from the fuel mixture composition is introduced and used along with the Damköhler number to map the DTIs observed. At lower LeF,eff and Da, the cellular attributes of the superimposed instabilities dominate, while at larger Lewis numbers and the near marginal stability state, pulsations prevail.

Mots clés

Unstrained; Diffusion flame; Diffusive-thermal instabilities; Syngas

Sujet(s): 2100 Génie mécanique > 2100 Génie mécanique
2100 Génie mécanique > 2102 Dynamique
2100 Génie mécanique > 2110 Combustion
Département: Département de génie mécanique
Organismes subventionnaires: GRSNG / NSERC - Postgraduate doctoral scholarship, The Trottier Energy Institute (Trottier scholarship and project grant)
Numéro de subvention: PGSD3 - 546588 – 2020, RGPIN-03622–2014, RGPIN-05071–2022
URL de PolyPublie: https://publications.polymtl.ca/10801/
Titre de la revue: Combustion and Flame (vol. 250)
Maison d'édition: Elsevier
DOI: 10.1016/j.combustflame.2023.112636
URL officielle: https://doi.org/10.1016/j.combustflame.2023.112636
Date du dépôt: 09 févr. 2023 15:53
Dernière modification: 29 mars 2025 16:34
Citer en APA 7: Antar, E., Delavande, J., & Robert, É. (2023). Experimental characterization of diffusive-thermal instabilities in CO₂-diluted H₂―CH₄―CO unstrained diffusion flames. Combustion and Flame, 250, 112636 (32 pages). https://doi.org/10.1016/j.combustflame.2023.112636

Statistiques

Total des téléchargements à partir de PolyPublie

Téléchargements par année

Loading...

Provenance des téléchargements

Loading...

Dimensions

Actions réservées au personnel

Afficher document Afficher document