optimiser la combustion dans un bruleur a gaz

[invite1c3d919b]

Bonsoir, voila je dois réaliser l'étude de la modification de brûleurs d'une chaudières permettant de mieux brûler les combustibles riches (gaz naturel et gaz de Fours à coke).
Le travail porte sur l'optimisation de la mise en œuvre des fluides.
En d’autres termes, il faut améliorer la répartition des trois airs présents
•Air primaire : totalité de l’air entrant dans le brûleur.
Il est actuellement à 10%

•Air secondaire : introduit par la suite pour la combustion totale.Il est actuellement majoritaire.

•Air de refroidissement : air extérieur au brûleur
Il est actuellement de 5%


L’idéal serait donc d’avoir au final des ratios de 50% pour l’air primaire et 50% pour l’air secondaire.

Si quelqu'un aurait une idée pour améliorer cette combustion?
merci
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[sitalgo]

Bonsoir,

Je ne vois pas bien ce que tu demandes. Si tu sais que l'idéal est de 50-50, que veux-tu qu'on dise d'autre.

[invite1c3d919b]

Bonjour Sitalgo- en faite l'idéal serait de 50-50 mais l'atteindre est tout le problème.(Comment atteindre cet objectif?)
Je ne sais pas ; étant donnée la mauvaise combustion , peut etre changer le profil des ouvreau des bruleurs?!
ou agir sur la rotation de l'air et du gaz -oui mais comment?

[invite1c3d919b]

IL n'y a personne pour m'aider ici-snif!!

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite54e739ff]

En Projet de fin d'etude j'avais etudier un bruleur de methane.

Pour optimiser la combustion, il faut optimiser la turbulence.

le bruleur etudier se presenter sous la forme de 2 tuyau coaxiau. un pour le methane, l'autre pour l'air.

L'air coaxial est generer par 2 jet un axial et un tangentiel, qui creer un effet de "swirl" (tourbillon d'axe l'axe du cylindre) avec un reglage fin, tu arrive a une magnique boule de feu bleu, tres turbulente qui rayonne beaucoup, (la flamme creer le "tumble", tourbillon d'axe perpendiculaire a l'axe du tuyau)

Desole, j'ai pas beaucoup plus de renseignement, c'est des vieux souvenir d'il y a 10 ans...

[invite1c3d919b]

merci pour ta reponse-Quand tu parle de turbulence -tu veut dire que tu as étudié l'ecoulement turbulent de l'air et du méthane dans le bruleur?-la rotation de l'air -
Peut-on optimiser la turbulence seulement à l'aide de logiciel propre à ce type d'étude comme FLUENT ou existe-t'il un autre moyen? par calculs,correlations ou autres...

[invite94ae76ab]

bjr,
juste pour te dire qu'il existe une dans le commerce chaudiere gaz qui a parfaitement reussi a optimiser le rendement de la combustion. c'est la chaudiere pulsatoire de chez AUER gianola
va faire un tour sur ce site http://www.auer-gianola.fr/
je ne sais pas si cela repond a ta question mais c'est tres interressant.

[invite1c3d919b]

bjr,
juste pour te dire qu'il existe une dans le commerce chaudiere gaz qui a parfaitement reussi a optimiser le rendement de la combustion. c'est la chaudiere pulsatoire de chez AUER gianola
va faire un tour sur ce site http://www.auer-gianola.fr/
je ne sais pas si cela repond a ta question mais c'est tres interressant.

merci c'est tres interressant,mais en faite moi ce que je voudrait savoir precisément en termes techniques et d'apres mes calculs ; si la correlation 1<VS/Vd<100 est toujours aujourd hui valable et dans quels cas précisément.
En faite VS=vitesse éjection des gaz en sortie du bruleur et VD= vitesse de déflagration,cad vit.de propagation de la flamme.
Donc extinction de flamme<VS/VD<soufflage de flamme.
Moi je trouve des valeurs allant jusqua 150,voir 200, seulement je ne peux pas faire des essais pour savoir si à 150 par exple on risque un décollement de flamme ou non.
Bon je travaille sur le theme de la combustion,donc je ne sais pas si qqun va pouvoir m'aider.

Sinon comment faire pour ameliorer la combustion dans un bruleur qui brûle des combustibles riches gaz naturel et gaz de Fours à coke par exple?
Le bruleur etant de tres grande dimensions-à echelle réduite je ne sais pas si c'est possible de mieux cerner le problème?

peut -etre ajouter des ailettes de rotation au sein du bruleur de maniere à réduire la turbulence et donc d'avoir une meilleur répartition de l air autour et dedans?? je ne sais pas trop.

si un specialiste en combustion,voir en bruleur peut m'aider,ca serait tres gentil de sa part!!

[invite54e739ff]

Oh là !!!

Pour optimiser la combustion il faut que ton melange soit le plus turbulent possible !!

La turbulence favorise d'une part le melange, d'autre par la combustion. Enfin, dans les echanges de chaleur (but en general final d'un bruleur) la turbulence favorise encore une fois les echanges.

Bref tu as tout interet a avoir une flamme turbulente.

Il faut aussi faire tres attention a tes temperatures de flamme (impact sur l'ecoulement, les transfert de chaleur et les emmssion polluante : NOx)

Enfin, ajouter des parties mecaniques dans la flamme c'est tres complexe a cause des contraintes thermomecanique + de la resistance des materiaux (une flamme "froide" fait plusieur centaine de °C...)

[invite1c3d919b]

OK-mais rendre la flamme plus turbulente,comment faire?
As tu une idée par hasard?
La température de flamme est -elle plus importante que le rapport VS/VD? (tous ca dans le but d ameliorer la combustion).
que penses tu de la mise en place d'aillettes de rotation o niveau du bruleur?
Est-ce que la répartition de l'air serait meilleure dans de cas ?

[invite54e739ff]

Des ailettes en rotation pour rendre la flamme turbulente c'est pas idiot mais la réalisation est franchement délicate (trouver un matériau qui tienne la température, genre céramique, c'est galère...)

L'autre solution consiste a mettre la turbulence dans ta flamme en te servant de ton jet d'air (que tu peux diriger) ET du mouvement de convection (bas>haut) generer par la flamme.. De la sorte tu grandis considerablement ton front de flamme

De facon pratique ca consiste a demarer le bruleur en mode laminaire, puis optimiser le jet d'air afin de rendre al combustion turbulente, en gardant suffisamment de marge pour éviter de souffler la flamme.

Je suis désole de ne pouvoir rentrer plus dans la théorie, mais mes cours sont qq part dans la cave,et ca fait 10 ans que j'ai plus fait de combustion...

[invite1c3d919b]

c'est deja bien que tu puisse me répondre!!
quand tu parle du jet d'air en faite c'est quoi?
Tu veux parler de l'impulsion? cad la force de reaction de l ecoulement sur la canalisation d'ou sort le fluide? cad la force disponible pr mettre l air en mvt ? ou bien ca n'a rien avoir?

[invited9d78a37]

voila des cours sur internet
http://www.jrcomb.com/download.php?lng=en
j'espere qu'il y aura ton bonheur!

[invite1c3d919b]

c'est tres simpa à toi!! ca va peut etre m 'aider à mieux cerner les problèmes d'écoulements turbulents-merci

[invite54e739ff]

L'autre solution consiste a mettre la turbulence dans ta flamme en te servant de ton jet d'air (que tu peux diriger) ET du mouvement de convection (bas>haut) generer par la flamme.. De la sorte tu grandis considerablement ton front de flamme

De facon pratique ca consiste a demarer le bruleur en mode laminaire, puis optimiser le jet d'air afin de rendre al combustion turbulente, en gardant suffisamment de marge pour éviter de souffler la flamme.

Je suis désole de ne pouvoir rentrer plus dans la théorie, mais mes cours sont qq part dans la cave,et ca fait 10 ans que j'ai plus fait de combustion...

Demarer le bruleur en mode laminaire, c'est le principe de la gaziniere, du briquer, de la bougie : t'a un jet de combustible, qui prend l'air frais a sa base et par convection (les gaz chaud montes) l'entraine vers le haut. (le briquer est un bon exemple) Cela fait une flamme "silencieuse" mais une mauvaise combustion

Pour passer en mode turbulent tu as besoin soit d'un jet d'air soit d'entrainer un jet d'air avec ton gaz. (c'est le principe du chalumeau) cela faitune flamme "bruyante".

[invite1c3d919b]

d'accord merci- et une question comme ca-je ne sais pas si tu vas pouvoir me repondre.Cela concerne le calcul du swirl pour un bruleur à rotation.
je galère un peu à chercher un lien entre le débit du moment cinétique de rotation et la longeur de flamme.
si tu veux Débit du moment cinétique de la rotation(N.m) (pour ventelle) = (Qm)^2*tg(w)/(2*Pi*masse volumiq reel*largeur ventelle).
En faite je sais calculer ce débit mais il doit surrement correspondre à une certaine longeur de flamme.
si j arrive à trouver cette relation -c'est gagné car je pourrai mettre des aillettes de rotation sur mon bruleur en regardant l influence de la flamme et donc voir au final si on a une bonne combustion entre gaz et air.

si tu connait des sites internet ou des bouquins?

[invite54e739ff]

Desole de n'avoir pas repondu plus tot.

J'ai jeter un oeil sur mon PC j'ai pas mon rapport de fin d'etude. Je l'ai surement qq part chez moi ou chez mes parent mais j'ai pas vraiment envie de fouiller.

J'ai trouver ca
http://www.univ-batna.dz/theses/fac-sc/bouras/these.pdf

Il y a un paragraphe qui explique le nb de Swirl et la recirculation generer par la flamme

En esperant que cela t'aide.

Olivier

[invite1c3d919b]

une petite question:
je voudrai connaitre l avantage + principe de mettre du gaz en rotation à l'aide d'ailettes de rotation-si quelqu'un parmis vous connait un site interressant à ce sujet-
merci d'avance

[invite94d193f7]

bonjour
je travail pour le moment sur l'optimisation de la combustion dans une chaudiere a vapeur qui utilise un combustible solide (grignion épuisé) l'alimentation encombustible se fait a travers deux vis d'archimede entrainer par deux moteur asynchrone dont la vitesse est regler par une action sur le potentiometre de deux variateur de vitesse et le debit d'air est assurée par un ventilo de soufflage suivie d'un volet d'admission d'air reglable pour le moment manuellement
je voulais savoir s'il y a qcq1 qui peut m'aider pour faire cette regulation et surtout pour ce type de chaudiere ou la combustion se fait dans un four entouré dans la paroie superieur par des tubes remplie en eau puis le resultat de la cmbustion sera evacuer vers un foyer de forme cylindrique pour passer par la suite dans des tubes pour echanger la chaleur avec de l'eau ou se sont plongées
help me please