Note ABES Analyse des processus de nucléation et de croissance des particules de suie dans des flammes par fluorescence induite par laser en jet froid appliquée aux hydrocarbures aromatiques polycycliques et par incandescence induite par laser Analysis of nucleation and growth processes of soot particles in flames by laser induced fluorescence applied to polycyclic aromatic hydrocarbons and by laser induced incandescence Diagnostics laser 541.361 Composés aromatiques polycycliques Combustion Nucléation Suie Structure Analyse Incandescence induite par laser Fluorescence induite par laser Les particules de suie émises lors de la combustion d’hydrocarbures ont un impact important sur le réchauffement climatique et sur la santé. La compréhension des mécanismes de formation des particules de suie dans les flammes présente donc un fort intérêt environnemental. Cependant, le mécanisme de formation de ces particules pose toujours de nombreuses questions. En particulier la phase de nucléation, qui conduit à la formation des particules primaires de suie (nuclei) à partir de molécules HAPs (Hydrocarbures Aromatiques Polycycliques) en phase gazeuse, reste incomprise. Au cours de ce travail de thèse, nous avons mis en œuvre deux méthodes expérimentales de diagnostic laser, la Fluorescence Induite par Laser en Jet Froid (JCLIF) et l’Incandescence Induite par Laser (LII), respectivement pour la mesure de HAPs (naphtalène, pyrène et fluoranthène) et des particules de suies formées dans des flammes de CH4/O2/N2 stabilisées à basse-pression et de C2H4/air stabilisées à pression atmosphérique. Les résultats obtenus offrent une base de données expérimentale tout à fait originale pour l’amélioration de la compréhension des voies réactionnelles prépondérantes menant à la formation des particules de suie. Par ailleurs, nous avons également mis en évidence l’existence de flammes de nucléation, i.e des flammes dans lesquelles les particules de suie sont essentiellement formées par nucléation, sans subir de croissance de surface. Dans ce travail de thèse, nous montrons que ces flammes pourraient ainsi constituer un cas test unique et très pertinent pour la compréhension du processus de nucléation. Soot particles emitted during fuel combustion have an important impact on global warming and health. Therefore, the improvement of the knowledge on soot particle formation mechanisms in flames shows an important environmental interest. However, this mechanism is not fully understood. Indeed, the nucleation step, forming primary particles (nuclei) from gaseous PAHs (Polycyclic Aromatic Hydrocarbons), is still speculative and needs accurate experimental data to be fully understood. In this work, two experimental techniques based on laser diagnostics have been implemented, the Jet-Cooled Laser Induced Fluorescence (JCLIF) and the Laser Induced Incandescence (LII), respectively for the measurement of PAHs (naphthalene, pyrene and fluoranthene) and soot particles formed in low-pressure CH4/O2/N2 flames and atmospheric pressure C2H4/air flames. These results offer an original experimental database for the improvement of the understanding of the main chemical pathways leading to soot particle formation. Besides, we also highlight the possibility of generating nucleation flames, i.e flames in which soot particles are essentially formed by nucleation, without growth by soot surface processes. In this thesis, we show that these specific flame conditions could be a unique test case, very well suited for the understanding of the soot nucleation process. Electronic Thesis or Dissertation Text fr PDF 10904024 text/html https://pepite-depot.univ-lille.fr/LIBRE/EDSMRE/2014/50376-2014-Mouton.pdf https://theses.fr/2014LIL10150/abes Mouton Thomas Mouton 1988-03-25 FR 184741602 https://theses.fr/2014LIL10150 2014LIL10150 https://doi.org/10.70675/cd7cb873z0decz4e55zbeb5z1ee32ebc886e 2014-12-01 Optique et Lasers, Physico-Chimie, Atmosphère Lille 1 026404184 Doctorat Docteur es non oui Desgroux Pascale MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_1 033677042 Mercier Xavier MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_2 122751280 École doctorale Sciences de la matière, du rayonnement et de l'environnement (Lille ; 1992-....) MADS_ECOLE_DOCTORALE_1 148937330 PhysicoChimie des Processus de Combustion et de l’Atmosphère (PC2A) MADS_PARTENAIRE_DE_RECHERCHE_1 161618499 ddc:540 Desgroux Pascale Mercier Xavier École doctorale Sciences de la matière, du rayonnement et de l'environnement (Villeneuve d'Ascq) Physicochimie des processus de combustion et de l'atmosphère (PC2A) PDF 10904024