• Langue : Français
• Discipline : Sciences Physiques
• Identifiant : Inconnu
• Type de mémoire : Habilitation à diriger des recherches
• Date de soutenance : 01/01/2004

Résumé en langue originale

Ce travail porte essentiellement sur la caractérisation physico-chimique de particules hydrocarbonées et de leur détection par diagnostics laser au sein de flammes de diffusion. Le premier thème porte sur l'évolution physico-chimique de la texture de particules micrométriques de charbon soumises à un échauffement thermique rapide au sein d'une flamme de laboratoire. L'évolution de la texture des grains est réliée à l'éjection de matières volatiles de type Hydrocarbures Aromatiques Polycycliques (HAP). Les tests de laboratoire corrélés à. la modélisation de la cinétique de dévolatilisation ont permis d'interpréter le comportement des charbons en flamme industrielle de 3,5MW, notamment en terme de stabilité, de souplesse de réglage des paramètres de combustion et d'émissions d'oxydes d'azote. Le second thème porte sur le développement de diagnostics laser dans des flammes de diffusion en présence de nanoparticules de suies. De nouveaux schémas d'excitation/détection des radicaux OH et CH ont permis de les quantifier avec un excellent rapport signal sur bruit malgré la présence de suies. Le développement d'une nouvelle technique appelée LII (Laser Induced Incandescence) permet la détection ultrasensible des nanoparticules de suies. Le couplage avec une méthode d'absorption basée sur la mesure du temps de déclin d'une cavité optique (CRDS) permet d'accéder à des seuils de détection inférieur à 10-6 en fraction volumique. L'excitation à deux couleurs (1064 et 532 nm) rend possible la double détection quantitative des suies et des HAP par couplage de la Fluorescence et de l'Incandescence Induite par Laser. Des avancées significatives sur la télédétection de suie par "rétro-LII" et sur les phénomènes d' élargissemènt du volume de mesure LII seront exposées. . Pour terminer, la caractérisation physico-chimique des HAP adsorbés à la surface des suies est ménée par désorption laser, thermique ou par extraction liquide couplée à une analyse par spectrométrie de masse. Elle constitue une première dans le domaine.