évolution de la LSE/LSI du CH4 en fonction de la pression

[Jef73]

Bonjour,

A Patm, pour un volume donné a une température 10°C< T < 30°C, la LSE du CH4 est de 15% de gaz dans l'air.
A Pabs = 21 bar pour un volume donné à une température 10°C< T < 30°C la LSE du CH4 passe à 27% de gaz dans l'air. (source: industries gazières)

Qu'est ce qui explique ce phénomène?

J'ai beau cherché, je ne trouve pas d’explication.

Mon explication serait, sans certitude absolue:

La LSE du méthane évolue dans un mélange air/méthane sous pression du fait de l’augmentation de la quantité d’oxygène. (voir Diagramme d'inflammabilité du méthane a Patm)

En simplifiant à l’extrême avec des ordres de grandeur
L’air est composé de 20% d’oxygène et de 80% d’azote.
Donc à Patm = 1 bar, pour un volume donné, disons qu’on à 20 molécules d’oxygène et 80 molécules d’azote.
Si on double la pression Pabs = 2 bar, pour le même volume on aura alors 40 molécules d’oxygène et 160 molécules d’azote.

Donc pour un volume donné, à quantité de gaz équivalente dans un mélange air/méthane, on peut considéré que la quantité de comburant (O²) est fonction de la pression du mélange.

Suis-je dans le vrais ou presque? ou est-ce que je passe complètement a coté?

D'avance merci
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[Arterrevil]

Bonjour,
je vous transmets un article qui évoque La LIE et la LSE des gaz et vapeurs. on peut y lire un paragraphe traitant de l'enrichissement en oxygène des gaz ou des vapeurs mélangés avec l'air.
https://orme-conseil.com/lie-lse/
oui, la quantité de comburant en O2 est fonction de la pression du mélange. Car en augmentant la pression du mélange dans l'air, les molécules de O2 sont plus nombreuses et favorisent la combustion du mélange. C'est ce qui explique la limite supérieure d'explosivité plus grande. En fait, c'est plutôt le domaine d'explosivité qui est plus large mais la LIE ne change pas. Je pense aussi que le phénomène est limité à une certaine quantité de O2 rajouté dans le mélange. Si il y a trop de O2, il y a excès, et la combustion est moindre. l'excès ne participe plus à la réaction de combustion. celle-ci a donc atteint une température maximale à partir d'une certaine quantité de O2 dans le mélange. la température diminuera du fait de la consommation en comburant toujours plus importante et vu que l'apport de O2 en plus ne participe plus à la réaction. à la fin, la combustion a beaucoup plus de mal à se propager.

[Jef73]

Bonjour,
merci pour votre réponse, j'avais également consulté cette page, cependant, d'après les travaux des foreurs Américains et Canadiens, il semble que l'augmentation de la plage soit aussi la même pour un mélange qui reste de même concentration mais qui réduit juste en volume sous l’effet de la pression (https://in.booksc.me/book/55468685/0e3481 , ou j'ai mal compris ce qui n'est exclu...), alors que le nombre d'atome et la masse reste eux, constants. Il y a donc autre chose et je n'arrive pas a mettre le doigt dessus. Et ça me contrarie beaucoup... Mais bon y a pire comme souci dans la vie! bonne fin d'année

[Jef73]

Pour résumer, notre raisonnement ne fonctionne que si la montée de pression se fait par ajout d'air exclusivement.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Arterrevil]

bonne année à vous !
Oui en effet. N'oublions pas que l'azote joue un rôle dans la combustion, il empêche la combustion en absorbant de l'énergie. Donc, si on augmente la pression, on augmente aussi de facto le nombre de molécules d'azote. Mais la concentration du mélange reste la même parce que le nombre de moles de O2 par rapport au nombre de moles de N2 reste équivalent. En rajoutant du méthane dans le mélange, il finira par être en excès et il faudra bcp plus d'énergie pour l'enflammer.