Modélisation et étude expérimentale de la combustion du charbon pulvérisé : Formation d'hydrocarbures aromatiques polycycliques / Xiaofang You ; sous la dir. de Mikhael Gorokhovski et Kefa Cen

Résumé / Abstract : La thèse traite de la modélisation et de l'étude expérimentale de la combustion du charbon pulvérisé et de la formation des Hydrocarbures Aromatiques Polycycliques (HAP). Les améliorations du modèle basé sur l'approche KIVA II sont validées. Tout d'abord, on traite du transport turbulent de particules solides dans un canal rectangulaire. Le formalisme initial est augmenté d'un modèle de collision particules-paroi : concept de virtual wall. Puis on traite de la combustion d'un jet turbulent d'un mélange air/charbon, stabilisée par des gaz chauds. Un panel de sous modèles a été implémenté : dévolatilisation, oxydation des matières volatiles et du résidu carboné. Ensuite, un nouveau schéma cinétique global à deux étapes pour la production des HAP est proposé. Une expérience construite à l'université de Zhejiang, consiste en un lit fixe de particules de charbon placé dans un four tubulaire. La comparaison résultats numériques/ expérience, nous permet de valider l'approche proposée.

Résumé / Abstract : The thesis deals with the modelling and the experimental study of pulverised coal and the formation of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAH). The improvements of the model based on KIVA II are validated. At first, the modelling of turbulent transport of solid particles in a rectangular channel is performed. A particle-wall collision model, based on the virtual wall concept is introduced. Then we simulate the combustion of a turbulent jet of air/ coal, which is stabilized by hot gases. Sub-models of coal combustion : devolatilization, oxidation of volatile matter and char have been implemented in the code and validated. A new global two-step kinetic model is proposed for PAH formation from coal combustion. An experiment has been built at the Zhejiang University. It consists of a fixed bed of coal particles in a tubular furnace. The comparison of numerical results and experiment enables us to validate this approach.