Academic literature on the topic 'Fonction de transfert de flamme'

La modélisation pluie-débit dans le cas de la prévision des crues peut être étudiée par la méthode DPFT (différence première de la fonction de transfert) qui est une extension de la méthode de l'hydrogramme unitaire. Contrairement aux autres méthodes, la méthode DPFT permet d'obtenir à la fois la fonction de transfert à travers sa différence première (DPFT) et une série des pluies efficaces. L'avantage principal de la formulation en différences est la diminution de l'auto corrélation des débits successifs et des coefficients de la fonction de transfert. L'algorithme de calcul procède par itérations en résolvant alternativement un système multi-événements qui identifie la fonction de transfert et un système de déconvolution qui estime une série de pluies efficaces, cette fois-ci crue par crue. L'initialisation se fait à l'aide des pluies brutes comme première approximation des pluies efficaces puisque les résultats ne dépendent que des variations des débits. La convergence de l'algorithme est établie aisément lorsqu'on applique les différentes contraintes (positivité des ordonnées de la fonction de transfert et des pluies efficaces; normalisation de la fonction de transfert). La méthode DPFT ne nécessite donc que les mesures des pluies brutes et les débits pour effectuer les identifications de la fonction de transfert et des pluies efficaces. Elle n'impose pas de préciser la fonction de production. Une fois la fonction de transfert calée et les pluies efficaces estimées par la DPFT, l'ajustement de la fonction de production se fait par la suite en résolvant un problème du type entrée-sortie. Une application de la méthode DPFT est faite sur le bassin versant de Oued Dis (Sebaou) dans le but de tester les performances de cette méthode sur des données réelles, sachant qu'on a obtenu une confirmation assez rigoureuse de ces propriétés sur des données synthétiques générées. Les résultats de l'identification de la fonction de transfert sont satisfaisants tandis que ceux de l'ajustement de la fonction de production sont moins satisfaisants, ce qui a influencé directement la qualité des résultats de validation.

La gestion des fonds structurels européens a fait l’objet d’un transfert volontaire de compétences de l’État aux régions par la loi MAPTAM du 27 janvier 2014. Pourtant, ce transfert de compétences est très inégal et se caractérise par la survivance de la tutelle de l’État. En revanche, le transfert de la fonction d’autorité de gestion conduit bien à une responsabilisation accrue de la région au regard des règles strictes d’utilisation des fonds structurels européens.

L’objectif de cet article est d’analyser les méthodes utilisées par les multinationales pour transférer des connaissances vers leurs fournisseurs locaux. Nous présentons les résultats d’une étude menée auprès de 121 filiales de multinationales américaines au Brésil. Dans une première étape de la recherche, nous établissons une typologie des méthodes de transfert. Dans une seconde étape, chacune des méthodes identifiées est analysée en fonction des objectifs stratégiques du transfert pour l’émetteur. Les résultats de cette recherche permettent de proposer des définitions des méthodes de transfert et de souligner les intérêts stratégiques du transfert pour l’émetteur.

En raison du développement de l'industrie légumière, les retenues collinaires à vocation d'irrigation se multiplient dans le département du Morbihan (Bretagne, France). Même si de tels aménagements hydrauliques ont une influence individuelle faible, leur multiplication et leur concentration géographique peuvent avoir des conséquences dommageables sur l'hydrologie de surface. Nous proposons d'utiliser une fonction de transfert de type Hydrogramme Unitaire Géomorphologique, basée sur l'identification de la fonction aire normalisée du bassin versant contribuant effectivement à l'écoulement et sur l'estimation d'une vitesse moyenne d'écoulement dans les thalwegs. Le déterminisme de cette fonction de transfert permet de semi-distribuer l'afflux pluviométrique. Il nous permet en outre de proposer une méthodologie de simulation explicite de l'effet agrégé des retenues collinaires, connaissant leur mode de fonctionnement hydraulique local. Puis, pour le bassin versant pilote de l'Yvel (302 km2), nous étudions a priori l'impact de l'implantation de retenues collinaires selon un scénario géographique de développement préférentiel et pour différents degrés d'intensification.

Cet article porte sur l’interprétation, processus au coeur de l’activité aussi bien de l’interprète communautaire que du thérapeute d’approche analytique. Chacun agit selon une démarche particulière, sur une base de référents théoriques et techniques propres à sa profession ou à sa fonction ; et tous deux reçoivent un ensemble d’informations qu’ils doivent comprendre, transformer et transmettre à nouveau. Cependant, ni l’un ni l’autre ne se positionne comme simple passeur d’information, mais bien comme interlocuteur à part entière dans un dialogue à trois, participant à la construction d’une intercompréhension. Les auteurs passent en revue des notions clés de la thérapie analytique, comme la neutralité, le transfert et le contre-transfert, qui doivent être repensées dans le cas où un interprète communautaire est nécessaire pour établir le dialogue. Il apparaît qu’interprète et thérapeute doivent se questionner sur la place à accorder à la neutralité et à leur propre subjectivité dans la communication, en fonction des objectifs thérapeutiques.

Réflexion autour de trois aspects suggérés par l’Année mondiale des communications : la fonction de communication inhérente à l’activité même des services documentaires, la transformation de l’environnement technologique du transfert de l’information par les médias et, enfin, la définition de l’activité professionnelle du spécialiste de la documentation à partir des concepts d’information et de communication.

Ce travail traite de la dynamique des flammes turbulentes prémélangées confinées et swirlées soumises à des perturbations de vitesses acoustiques. L'objectif général est d'acquérir une compréhension des mécanismes régissant la réponse de ces flammes et d'en tirer des méthodes de prévision des instabilités de combustion. Les écoulements swirlés sont d'abord examinés en termes de nombre de swirl et de nouvelles expressions sont données pour cette quantité. On traite notamment des effets de perturbations de vitesse et une expression est proposée qui tient compte des fluctuations de vitesses dans l'écoulement. Le système utilisé pour l'étude expérimentale comprend une cavité amont, un injecteur équipé d'un swirler et un tube à flamme transparent permettant la visualisation directe du mouvement de la flamme. Deux points de fonctionnement sont étudiés correspondant à des vitesses débitantes différentes. La cavité amont et le tube à flamme du brûleur peuvent être facilement changés pour étudier plusieurs configurations différentes. L'acoustique du brûleur est également analysée au moyen d'une approche de cavités couplées pour déterminer les fréquences de résonance du système en configuration non-réactive. Des expériences sont menées pour mesurer les fréquences propres du système et l'estimation du coefficient d'amortissement est réalisée à partir de la réponse du système à une modulation externe. Un critère de découplage des mode acoustiques est proposé. La dynamique de l'écoulement est examinée en termes de conversion de modes au niveau de la vrille (swirler) ou dans une grille d'aubes. Cette partie du travail, effectuée au moyen de simulations numériques montre que lorsqu'une grille ou une vrille sont soumis à une onde acoustique, le swirler donne naissance à une onde azimutale convective en plus de l'onde acoustique axiale transmise. Les deux types de swirlers, axial et radial, donnent lieu à ce mécanisme, un fait confirmé par des expériences. Il est montré que ce processus de conversion de mode a un impact important sur la dynamique de la flamme swirlée. La dynamique de la combustion est ensuite analysée en mesurant la fonction de transfert généralisée ainsi que les distributions de taux de dégagement de chaleur au cours du cycle d'oscillation. La fonction de transfert est utilisée pour déterminer la réponse de la flamme à des perturbations acoustiques se propageant dans l'écoulement en amont de la flamme. Il est aussi montré que le nombre de Strouhal est un groupe sans dimensions qui permet de caractériser la réponse de la flamme. La dynamique est également analysée au moyen d'un ensemble de diagnostics comprenant des sondes de pression, un photomultiplicateur et un vélocimètre laser Doppler. Un modèle pour la fonction de transfert linéaire de la flamme est dérivé théoriquement à partir d'une description de la flamme au moyen de l'équation pour une variable de champ G. Les mécanismes physiques de la réponse de la flamme sont identifiés : enroulement tourbillonnaire et fluctuations du nombre de swirl. L'enroulement tourbillonnaire est associé à l'onde acoustique transmise en aval du swirler et qui pénètre dans la chambre de combustion. Tandis que les fluctuations du nombre de swirl sont directement liées aux mécanismes de conversion de mode au swirler qui induit différentes vitesses pour les perturbations axiales et azimutales. L'enroulement tourbillonnaire enroule l'extrémité de la flamme tandis que les fluctuations du nombre de swirl agissent sur l'angle de la flamme. Ces deux mécanismes en compétition se combinent de manière constructive ou destructive conduisant à des gains faibles ou élevés dans la réponse de la flamme en fonction de la fréquence. Ces mécanismes sont retrouvés par simulation aux grandes échelles (LES). Enfin, une analyse d'instabilité est réalisée en combinant la fonction de transfert généralisée expérimentale et un modèle acoustique du brûleur afin de déterminer la fréquence et l'amplitude des perturbations de vitesse au cycle limite.

Afin de pouvoir satisfaire aux normes de pollutions, les turbines à gaz actuelles sont contraintes à fonctionner dans un régime pauvre. Le mode de combustion qui en résulte peut présenter des instabilités susceptibles de dégrader la durée de vie des composants de la structure. Malheureusement, ces instabilités sont totalement imprévisibles à l'aide des méthodes d'ingénierie classiques. Le but de cette thèse est de démontrer le potentiel de l'approche de la Simulation aux Grandes Echelles (LES) pour prédire ces instabilités et évaluer leur impact sur la structure. Avant de procéder au couplage proprement dit, de nombreux phénomènes sont à éclaircir, tels que le rôle des fluctuations de richesse dans le caractère instationnaire de la réaction, ou l'influence des conditions limites thermiques sur les régimes instables. Ce travail de thèse montre une validation de la LES sur un brûleur-test développé spécifiquement à l'Université of Twente (Pays bas) dans le cadre du projet Européen DESIRE. Après comparaison avec les données expérimentales (LDV et chemiluminescence CH*), nous démontrerons l'influence des conditions limites thermiques non seulement sur la fréquence mais aussi sur l'amplitude des modes instables. Ensuite, il sera mis en évidence que les ondes acoustiques se propageant dans les conduits d'air lors du forçage de la ligne de fuel modifient de façon significative la perturbation de richesse réellement perçue par la flamme. Sa réponse sera en outre caractérisée en détail (linéarité). Enfin, les résultats d'un prototype de couplage entre la LES (AVBP) et un code de structure (ANSYS) seront présentés.

L'objectif de cette thèse est d'étendre la compréhension des instabilités de combustion en testant des modèles, des concepts physiques, des méthodes numériques ainsi qu'en fournissant de nouveaux outils numériques pour y parvenir. Fonctions de Transfert de Flamme (FTF) : quatre méthodes numériques de détermination de la FTF grâce à la Simulation aux Grandes Échelles (SGE) sont testées. Une nouvelle méthode reposant sur le forçage de la chambre de combustion par un bruit blanc filtré est utilisée pour obtenir la FTF à toutes les fréquences grâce à un unique calcul SGE. Énergies des Perturbations et Critères de stabilité en Combustion : deux critères de stabilité en combustion sont proposés. Le premier étend le critère de Rayleigh en introduisant l'influence de la fluctuation du flux de chaleur. Le second critère est nonlinéaire et repose sur l'analyse du bilan d'une nouvelle énergie nonlinéaire des perturbations au cours d'un cycle d'instabilité thermo-acoustique contrôlée
The general objective of this thesis is to extend the understanding of combustion instabilities by testing models, physical concepts and numerical procedures, and by providing new numerical post-processing tools to do so. Flame Transfert Function (FTF) : four methods for the determination of Flame Transfer Functions (FTFs) in LES have been tested. A new method based on the forcing of the flame by a filtered white noise is used to obtain the FTF at all frequencies with only one unsteady LES. Disturbance Energies and Stability Criteria in reacting Flows : two stability criteria in reacting flows are derived. The first one extends the Rayleigh criterion by taking into account the influence of the heat flux fluctuation. The second criterion is nonlinear and is based on the analysis of the budjet of a newly derived nonlinear disturbance energy during a controled thermo-acoustic instability

Cette thèse est consacrée à l'étude de modèles mathématiques décrivant l'évolution de flammes en boules en présence d'un champ radiatif. Ces flammes ne sont observables qu'en microgravité et à faible nombre de Lewis. Les inconnues sont la température, la fraction massique du carburant et le rayon de la flamme sphérique. Le but de notre travail a été de modéliser le phénomène physique sous la forme d'un problème à frontière libre couplé à l'équation d'Eddington, puis d'étudier la stabilité des solutions au voisinage des états stationnaires, dont l'éxistence est prouvée en premier lieu. Danc ce but, nous linéarisons le problème à frontière libre, puis construisons une fonction d'Evans qui est analytique et dont les zéros sont les valeurs propres de l'opérateur linéarisé. Nous démontrons également des résultats d'instabilité en faisant appel à la théorie des problèmes paraboliques abstraits totalement non linéaires. Enfin on établit et analyse un modèle intégro-différentiel décrivant la dynamique en temps long du rayon de la flamme.

From small scale energy systems such as domestic boilers up to rocket motors, combustion chambers are often prone to combustion instabilities. These instabilities stem from the coupling of unsteady heat release rate and acoustic waves. This coupling is two sided: flame front perturbations generate acoustic waves while acoustic waves impinging on flame holders can disturb flames attached on them. Important pressure and velocity oscillations can be reached during unstable regimes, that can alter its efficiency or even damage the entire combustion chamber. One major challenge is to understand, predict, and prevent from these combustion instabilities. The objectives of this thesis are twofold: (1) take into account acoustic dissipation and (2)analyze flame/acoustic coupling to obtain Reduced Order Model (ROM) for combustion instabilities. This work is divided into three parts. First, the concept of ROM that gives the acoustic modes of a combustion chamber is introduced. This modeling strategy is based on the acoustic network theory and may take into account flame/acoustic coupling as well as acoustic dissipation. An efficient numerical algorithm dedicated to solve ROMs was designed on purpose and validated on several academical configurations. Second, an experimental rig was commissioned to study mean and acoustic pressure losses across a diaphragm and two swirl injectors. Results show that these two phenomena are linked and can be simply incorporated into ROMs. Finally, flame/acoustic coupling is investigated by using both direct numerical simulations and experiments: a lean premixed V-shaped laminar flame is anchored on a cylindrical bluff-body and we show that its temperature greatly influences the flame mean shape as well as its dynamics.

Les réglementations toujours plus drastiques sur les émissions de polluants ont conduit au développement de systèmes de combustion opérant en régimes pauvres qui sont malheureusement sujet aux instabilités thermo acoustiques. La capacité de la Simulation aux Grandes Echelles (SGE) à simuler des turbines à gaz industrielles complexes de grande puissance est mise en évidence au cours de ce travail de thèse. Tout d’abord, la SGE est appliquée à un brûleur académique et validée par comparaison à des mesures effectuées à l’Université de Berlin ainsi qu’à des simulations SGE effectuées avec OpenFOAM chez Siemens. Afin de déterminer la stabilité de ce bruleur le couplage entre l’acoustique et la combustion est modélisé par l’approche de type fonction de transfert de flamme (FTF). Suite à ces calcules et l’évaluation de la FTF les fluctuations du nombre de swirl sont identifiées comme un paramètre à même de modifier cette réponse de flamme. Après cette première étape de validation, une turbine à gaz industrielle est simulée en SGE pour deux géométries différentes du brûleur et pour deux points de fonctionnement. La FTF issue de ces calculs est peu influencée par les deux points de fonctionnement. A l’inverse, des légères modifications de la géométrie du swirler modifient les caractéristiques de la FTF montrant que plusieurs mécanismes sont en jeu. Ces mécanismes sont identifiés comme étant la vitesse d’entrée, les fluctuations de swirl et les fluctuations de fraction de mélange. Cette dernière est causée par: 1) la pulsation du débit de carburant injecté et 2) la trajectoire fluctuante des jets de carburant. Bien que le swirler soit conçu pour fournir un mélange le plus homogène possible, d’importantes hétérogénéités de mélange à l’entrée de la chambre de combustion sont présentes. Les perturbations de mélange se combinent avec les fluctuations de vitesse (et donc avec les fluctuations de swirl) aboutissant à des résultats de FTF différents. Un modèle étendu pour la FTF reliant le dégagement de chaleur à la vitesse d’entrée et à la fluctuation de fraction de mélange (modèle MISO) se révèle être une bonne solution pour ces systèmes complexes. Une analyse non linéaire montre en outre que l’amplitude de forçage conduit non seulement à une saturation de la flamme, mais aussi à un changement de la réponse de flamme. La saturation de la flamme n’est vérifiée que pour la FTF globale et le gain augmente localement avec une amplitude croissante. Pour ce système on notera enfin que la flamme linéaire, comme la flamme non linéaire, ne sont pas compactes: certaines zones pourtant situées l’une à coté de l’autre, ont des différences significatives de délai de FTF, montrant que certaines parties de la flamme amortissent l’excitation alors que d’autres l’amplifient
Modern pollutant regulation have led to a trend towards lean combustion systems which are prone to thermo-acoustic instabilities. The ability of Large Eddy Simulation (LES) to handle complex industrial heavy-duty gas turbines is evidenced during this thesis work. First, LES is applied to an academic single burner in order to validate the modeling against measurements performed at TU Berlin and against OpenFoam LES simulations done at Siemens. The coupling between acoustic and combustion is modeled with the Flame Transfer Function (FTF) approach and swirl number fluctuations are identified changing the FTF amplitude response of the flame. Then, an industrial gas turbine is analyzed for two different burner geometries and operating conditions. The FTF is only slightly influenced for the two operating points but slight modifications of the swirler geometry do modify the characteristics of the FTF showing that a simple model taking only into account the flight time is not appropriate and additional mechanisms are at play. Those mechanisms are identified being the inlet velocity, the swirl and the inlet mixture fraction fluctuations. The latter is caused by two mechanisms: 1) the pulsating injected fuel flow rate and 2) the fluctuating trajectory of the fuel jets. Although the diagonal swirler is designed to provide good mixing, effects of mixing heterogeneities at the combustion chamber inlet occur. Mixture perturbations phase with velocity (and hence with swirl) fluctuations and combine with them to lead to different FTF results. Another FTF approach linking heat release to inlet velocity and mixture fraction fluctuation (MISO model) shows further to be a good solution for complex systems. A nonlinear analysis shows that the forcing amplitude not only leads to a saturation of the flame but also to changes of the delay response. Flame saturation is only true for the global FTF and the gain increases locally with increasing forcing amplitude. Both, the linear and the nonlinear flames, are not compact: flame regions located right next to each other exhibited significant differences in delay meaning that at the same instant certain parts of the flame damp the excitation while others feed it

Les instabilités thermoacoustiques résultent du couplage entre les phénomènes instationnaires de combustion et les modes propres acoustiques basse fréquence de la configuration. Ce phénomène dégrade considérablement les performances du moteur et peut engendrer sa destruction. Ces instabilités sont pourtant couramment observées par les concepteurs de moteurs aéronautiques ou de turbines à gaz industrielles lors des essais et restent très difficiles à maîtriser. Dans cette thèse est proposée une méthodologie pour le calcul numérique de ces instabilités thermoacoustiques applicable sur des géométries industrielles annulaires complexes. Le couplage acoustique-combustion est modélisé par une équation de Helmholtz munie d'un terme spécifique aux écoulements réactifs. La discrétisation de cette équation par une méthode de type éléments finis conduit à la résolution d'un problème aux valeurs propres non linéaire, matriciel, de taille N le nombre de noeuds du maillage. La combinaison d'un algorithme de point fixe avec des méthodes de sous espace (Arnoldi intégré dans ARPACK et Jacobi-Davidson) permet de traiter ce type de problème efficacement. Les chambres de combustion aéronautiques présentant généralement des géométries annulaires multi-injecteurs, une fonction de transfert de flamme (n-tau) multi-référencée est proposée. Ce modèle montre l'existence de mode azimutaux amortis ou amplifiés, stationnaires ou tournants, selon le paramètre tau de la fonction de transfert. Cette méthodologie intégrée dans la chaîne de calcul QUIET (AVBP-N3S-NOZZLE-AVSP) est utilisée pour faire l'étude thermoacoustique de la chambre équipant le moteur ARDIDEN développé par Turbomeca. Les résultats obtenus sont en bon accord avec les simulations grandes échelles de la chambre annulaire complète
Thermoacoustic instabilities are spontaneously excited by a feedback loop between an oscillatory combustion process and one of the natural acoustic modes of the combustor. This phenomenon causes loss of performance and severe damages to the engine. However, aeronautical engines or gaz turbines manufacturers often observe this kind of instabilities during the experiments. In this work we propose a methodology dedicated to the computation of thermoacoustic instabilities usable in an industrial context. The coupling between acoustics and combustion is accounted for thanks to a specific Helmholtz equation including a reacting flow term. Using a finite element approach leads to an algebraic non-linear eigenvalue problem with N dimensions (N the number of nodes in the mesh). A point fix algorithm mixed with subspace iterative methods (Arnoldi implemented in ARPACK or Jacobi-Davidson) permits to solve this problem efficiently. Because aeronautical combustors usually present an annular shape with 10 to 20 injectors located all over the circumference, a multi-referenced (n-tau) flame transfer function is proposed. This thermoacoustic model shows amplified or damped, standing or spinning azimuthal modes depending on the parameter tau. This methodology is integrated in the calculation chain QUIET (AVBP-N3S-NOZZLE-AVSP) and it is used to study thermoacoustic instabilities of the Turbomeca ARDIDEN engine. The results are shown to be in good accordance with large eddy simulations of the whole combustor

Le developpement et l'amelioration des performances des systemes de propulsion hybride requierent les connaissances de l'ecoulement aerodynamique et des transferts thermiques qui s'etablissent dans la chambre de combustion. Pour acceder a ces informations, un modele de combustion hybride est developpe et implante dans un code de calcul aerothermique bidimensionnel. La premiere etape consiste a mettre en place un outil de simulation des ecoulements reactifs. L'accent est mis sur la modelisation des phenomenes d'injection parietale et des interactions de la cinetique chimique et de la turbulence de l'ecoulement. La deuxieme etape realise le couplage entre l'ecoulement et les processus d'ablation du combustible solide. Les resultats des simulations numeriques sont compares et valides avec des donnees experimentales disponibles dans la litterature. L'analyse de ces resultats conduit a l'elaboration d'un outil de dimensionnement des propulseurs qui comprend un modele unidimensionnel de combustion hybride. Ces outils de simulation ont permis la creation d'une base de donnees des caracteristiques de fonctionnement des propulseurs hybrides