Valorisation énergétique de la flamme de l'hydrogène par accroissement de son émissivité. Influence de l'addition de faibles quantités de méthane sur les émissions observables dans l'ultra-violet et le visible

Centre de Recherches sur la Chimie de la Combustion et des Hautes Températures, C.N.R.S., 1C, Avenue de la Recherche Scientifique, 45045 Orléans-Cédex, France.

Résumé

L'addition de faibles quantités de méthane à des flammes plates stabilisées H₂-air sous-stoechiométriques est effectuée dans le but d'accroître le rendement émissif de ces flammes.

L'intervention d’étapes de transfert par collision triradicalaire:

H + OH + OH → OH* + H₂O

H + OH + CH → CH* + H₂O

doit être rejetée au profit de l'interaction :

H + O + M → OH* + M

et de l'étape préférentielle de consommation des espèces carbonées C et CH₂ (C + CH₂ → [Math] + H₂) aboutissant à la formation des radicaux [Math], préalable à celle des radicaux CH* (C₂ + OH → CH* + CO).

Abstract

Very low concentration of CH₄ are introduced in a premixed H₂-air flame, in order to improve its radiative properties. Participation of energetic transfer steps through terradical collisions:

H + OH + OH → OH* + H₂O

H + OH + CH → CH* + H₂O

cannot be accounted for. Therefore, it appears necessary to consider the interaction:

H + O + M → OH* + M

as responsible for OH* formation.

Besides, the main consumption step for C and CH₂ radicals must be:

C + CH₂ → [Math] + H₂

giving rise to [Math] species, previously to CH* emitter formation according to:

[Math] + OH → CH* + CO

Taking into account the greater influence of pyrolysis steps in the reaction mechanism when richness of flame increases, a good agreement arises between previous works and ours.