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Issue
J. Chim. Phys.
Volume 96, Number 6, June 1999
Page(s) 1031 - 1037
DOI http://dx.doi.org/10.1051/jcp:1999191
DOI: 10.1051/jcp:1999191


J. Chim. Phys. Vol. 96, N°6  p. 1031-1037

Effects of gravitational acceleration on high pressure combustion of methanol droplets

C. Chauveau1, B. Vieille1, I. Gökalp1, D. Segawa2, T. Kadota2 and A. Nakainkyo2

1  Laboratoire de Combustion et Systèmes Réactifs, Centre National de la Recherche Scientifique, 45071 Orléans cedex 2, France
2  Department of Mechanical Engineering, Osaka Prefecture University, 1-1 Gakuen-cho, Sakai, Osaka 599-8531, Japan

Abstract
A Franco-Japanese cooperative research program on microgravity combustion has been initiated. One of the studies is devoted to the experimental investigation of high pressure combustion of methanol droplets, under normal and reduced gravity conditions, which are obtained in a drop tower and during the parabolic flight of an airplane. A methanol droplet is suspended at the center of a high-pressure combustion chamber, and is ignited with an electrically heated kanthal wire. A high-speed video camera is used to obtain the time histories of the squared droplet diameter, which are used to determine the droplet burning rate. The results show that the d-square law is valid for all the conditions of the present experiments. The droplet burning rate increases with ambient pressure and does not show a maximum around the critical pressure of methanol. Experiments also show that the droplet burning rate decreases with the reduction of gravitational acceleration.

Résumé
Un programme de collaboration franco-japonais sur la combustion en microgravité a été initié. Une des études est consacrée à l'investigation expérimentale de la combustion de gouttelettes de métha nol sous haute pression, dans des conditions de gravité terrestre et aussi de gravité réduite obtenues par l'utilisation d'une tour de chute libre et par les vols paraboliques d'un avion-laboratoire. Une goutte de méthanol est suspendue au centre d'une chambre à haute pression et est enflammée par un filament électrique porté à haute température. Une caméra vidéo rapide permet le suivi temporel de l'évolution du diamètre de la goutte qui est utilisé pour déterminer le taux de combustion. Les résultats montrent que la loi en D 2 est valide pour toutes les conditions explorées dans la présente étude. Le taux de combustion augmente avec l'augmentation de la pression ambiante et ne démontre pas l'existence d'un maximum à la pression critique du méthanol. Le taux de combustion décroît de manière évidente avec la diminution de l'accélération gravitationnelle.


Key words: droplet combustion -- high pressure -- microgravity
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© EDP Sciences 1999