Propagation de flammes d'hydrogène pour des applications de sécurité – PHYSSA

L’un des problèmes majeurs de nos sociétés modernes concerne à la fois la réduction de notre impact sur le changement climatique et la réduction de notre consommation de combustibles fossiles. L'un des moyens d'atteindre ces objectifs consiste à utiliser l'hydrogène, qui est très polyvalent et peut être utilisé dans un large éventail d'applications telles que la production d'énergie, le stockage d'énergie ainsi que le carburant pour le transport. L’attractivité de l’hydrogène est toutefois éclipsée par sa grande sensibilité aux explosions. Dans un tel processus de transition de la déflagration à la détonation, la compréhension des interactions flamme / choc apparaît comme un élément clé du succès de la conception d’une application énergétique à base d’hydrogène. Dans ce contexte, l'objectif du projet PHYSSA est d'étudier l'interaction d'une flamme d'hydrogène avec une onde de choc par le biais d'expériences bien contrôlées couplées à des simulations numériques.
Deux configurations expérimentales sont prévues pour étudier les premières étapes de l’interaction d’un front de flamme et d’une onde de choc (FSI) : un tube à choc dans lequel un choc plan parfaitement caractérisé rencontre une flamme se propageant dans le sens opposé et un tube à choc couplé à une bombe sphérique, le choc courbe est transmis dans la bombe où il interagit avec une flamme sphérique en expansion dans un milieu turbulent parfaitement caractérisé. Des simulations numériques des deux dispositifs expérimentaux seront effectuées utilisant la Simulation Numérique Directe et la Simulation des Grandes Echelles. La base de données constituée des résultats issus des expériences et des simulations sera exploitée pour progresser dans la compréhension des mécanismes à l’œuvre dans la FSI et aussi pour développer une approche basée sur l’intelligence artificielle permettant de reconstruire de l’information à partir de l’imagerie plane expérimentale.