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Theses

Étude d'un réformateur de gazole assisté par plasma dédié au post-traitement des NOx émis par un moteur Diesel

Abstract : En réponse aux contraintes sur l'émission des NOx de la future norme Euro 6 pour les moteurs Diesel, les constructeurs automobiles envisagent l'utilisation d'un piège à NOx. Lors de la phase de purge à NOx, des espèces réductrices (H2, CO, HC) sont apportées au contact du piège à NOx et vont permettre de réduire les NOx stockés en N2. Cet apport d'espèces sont apportées au contact du piège à NOₓ et vont permettre de réduire les NOₓ stockés en N2. Cet apport d'espèces réductrices peut être réalisé par contrôle moteur ou par un procédé de reformatage. Le reformatage plasma offre une alternative au reformatage catalytique traditionnel pour la production de gaz de synthèse. Cette thèse s'inscrit dans le cadre de recherches menées au Centre Energétique et Procédés depuis une vingtaine d'années sur la conversion d'hydrocarbures par voie plasma. Le premier objectif de ces travaux de thèse a été de montrer expérimentalement la faisabilité et la viabilité à bord d'un véhicule du reformatage assisté par plasma du gazole par les gaz d'échappement. Le banc expérimental, développé pour l'étude de l'alimentation de piles à combustible, a été adapté afin de répondre à cette nouvelle application. Il a permis de démontrer, sur deux points de fontionnement moteur, que les performances taient sensibles au taux d'oxygène présent dans les gaz d'échappement. La purge du NOₓ trap peut être estimée à 12 s à faible charge. Le second objectif a été de mettre en place des modèles numériques afin de comprendre les phénomènes physico-chimiques intervenant dans le plasma. Trois modèles ont ainsi été développés. Un premier modèle 3D MHD a permis d'acquérir un certain nombre de résultats difficilement mesurables expérimentalement sur les propriétés intrinsèques de la torche à faible courant. Ce modèle a ensuite été compléxifié avec notamment l'injection vortex des gaz et la mise en place d'un modèle de reclaquage. Un modèle 1 D cinétique, utilisant un schéma détaillé représentatif du gazole, a permis d'obtenir les tendances des différents paramètres et de les comparer avec les résultats expérimentaux. Enfin, un troisième modèle 2 D asymétrique a été mis en place pour étudier l'interaction entre le plasma, considéré comme un terme source de chaleur, et la cinétique chimique.
Keywords : Fluid dynamics
Document type :
Theses
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https://pastel.archives-ouvertes.fr/tel-03767328
Contributor : Bibliothèque Mines Paris - PSL Connect in order to contact the contributor
Submitted on : Thursday, September 1, 2022 - 6:13:34 PM
Last modification on : Sunday, September 4, 2022 - 3:02:32 AM

File

2011-LEBOUVIER-Alexandre.pdf
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  • HAL Id : tel-03767328, version 1

Citation

Alexandre Lebouvier. Étude d'un réformateur de gazole assisté par plasma dédié au post-traitement des NOx émis par un moteur Diesel. Sciences de l'ingénieur [physics]. école nationale supérieure des mines de Paris, 2011. Français. ⟨NNT : 2011ENMP0037⟩. ⟨tel-03767328⟩

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