Application de la réduction systematique de schemas cinetiques au calcul de flammes landnaires etirees de premelanges airpropane

(Reçu le 23 février 1990, revisé le 22 octobre 1990, accepté le 12 décembre 1990)

Abstract
The study of strained laminar flames is of fundamental importance and it is also of great interest for turbulent combustion niodeling. ] be calculations are usually performed either with extremely simple global kinetic schemes or with elementary and complex detailed chemistry. A new approach based on the systematic reduction of kinetic schemes has been recently proposed by Peters. Our goal is to evaluate this method in the context of an atmospheric premixed propane-air flame. An augmented reduced scheme involving 9 species and 6 reactions is proposed. All the computations are compared with those of a reference scheme due to VMrnatz. The results obtained are generally satisfactory. It appears that the differences between the reduced and complex schemes concerning the flame position varywith the flame parameters such as the equivalence ratio, while flames structures are always well predicted. The extinction phenomenon is correctly reproduced by the reduced mechanism and he critical values of the strain rate and the chemical composition at extinction are determined with reasonable accuracy.

Résumé
L'étude des flamnies laminaires étirées est importante sur le plan fondamental et elle présente aussi un interêt considérable pour la modélisation de la combustion turbulente. Le calcul est généralement effectué avec des modèles chimiques très simplifiés ou avec des mécanismes cinétiques détaillés. Une nouvelle approche basée sur une réduction systématique des schémas cinétiques a été proposée par Peters. Notre objectif est d'évaluer cette méthode dans l'analyse des flammes de prémélange air-propane à la pression atmosphérique. Un schéma réduit amélioré à 9 espèces et 6 réactions est proposé. Tous les calculs sont comparés à ceux d'un schéma complexe de référence dû à Vârnatz. Les résultats obtenus sont généralement satisfaisants. Il appareit que les différences entre les calculs en chimie complexe et réduite, en ce qui concerne la position de la flamme, varient avec les paramètres de la flamme tels que la richesse, alors que les structures de flammes sont toujours bien décrites. Enfin, le schéma réduit reproduit correctement le phénomène d'extinction et les valeurs du taux d'étirement et de la richesse à l'extinction sont obtenues avec une précision raisonnable.