Modélisation de la combustion du gaz naturel par réseaux de réacteurs

Pour orienter l'exploitant de centrales thermiques vers un réglage respectueux des seuils d'émissions légaux (25 ppmvd pour le CO et les NOx), un outil numérique est développé. Son but est de prédire rapidement les polluants émis (quelques ppmvd) par n'importe quelle géométrie ou condition de fonctionnement. On réalise ainsi un calcul CFD afin de construire un réseau de réacteurs 0D incluant une cinétique chimique détaillée. Une méthodologie est présentée pour le découpage de l'écoulement en zones homogènes formant le réseau. Deux modèles de réseaux de réacteurs sont définis et prennent ou non en compte les fluctuations turbulentes (densité de probabilité) et une distribution des temps de séjour dans chaque réacteur. Des études de sensibilité des émissions de NOx à l'hygrométrie, à la variabilité combustible et aux changements de charge sont menées. La comparaison aux mesures sur site souligne la représentativité des modèles proposés. Enfin, une nouvelle modélisation du terme source chimique moyen est introduite (méthode de tabulation du terme source chimique et nouvelle densité de probabilité) pour permettre une prédiction affinée des émissions de NOx dès le calcul CFD.