Voler plus haut, plus loin avec une combustion efficace et respectueuse de l’environnement sont les défis d’aujourd’hui pour les enjeux de demain. Ce défi scientifique représente pour moi un sujet de recherche passionnant.

Les chercheurs

Antoine VERDIER

CCSTI 'Science Action Normandie'
Physique

Une combustion pauvre dans les avions ?

Antoine VERDIER est jeune chercheur en physique au laboratoire CORIA*. Il étudie un phénomène appelé la combustion qui se produit notamment dans les moteurs d’avions. Il s’agit d’une réaction chimique provoquant l’apparition d’une flamme dont la température est extrêmement élevée. Antoine s’intéresse à un nouveau type de combustion appelé « combustion pauvre » qui devrait limiter la production de polluants nocifs à l’environnement. Il cherche à caractériser la flamme de ce nouveau type de combustion, la rendre plus efficace et moins polluante pour l’intégrer ultérieurement dans des applications industrielles.

* Complexe de Recherche Interprofessionnel en Aérothermochimie

 La combustion est utilisée depuis la préhistoire. Elle a d’abord servi à se chauffer et s’éclairer, mais aujourd’hui on l’utilise également pour se déplacer (voitures, avions, …) ou pour créer de l’électricité (centrale thermique). Pour faire de la combustion on a besoin de trois éléments : (1) un combustible qui est la matière qui brûle (ex : bois, essence ou gaz) ; (2) un comburant, souvent de l’air, qui permet au combustible de brûler ; (3) de l’énergie d’activation qui permet d’initier la combustion.

Antoine s’intéresse à la combustion s’opérant dans les turboréacteurs (moteurs) des avions. Dans cette application, le combustible s’appelle le kérosène et se trouve sous forme liquide, le comburant est l’air extérieur autour de l’avion, l’énergie d’activation une étincelle produite par une bougie électrique. Mais cette combustion produit des polluants.

Antoine étudie un nouveau mode de combustion (combustion pauvre), plus propre et plus efficace. Pour cela, il reproduit dans son laboratoire ce qui se passe dans un moteur d’avion : il a construit, en miniature, une chambre de combustion pour pouvoir étudier et caractériser précisément la flamme de la combustion pauvre. Il sait désormais obtenir une flamme stable qu’il peut reproduire et étudier en détails (structure de la flamme, vitesse de l’air autour de cette flamme, taille et vitesse des gouttes de kérosène). Antoine espère ainsi comprendre les mécanismes intervenant dans la combustion pauvre afin d’obtenir une combustion efficace, plus économique et écologique.

 

Objectifs
  • Comprendre les différents mécanismes d’une flamme de kérosène dans un moteur d’avion.
  • Caractériser la combustion pauvre pour connaître et comprendre les comportements de la flamme.