La plateforme combustion du Pole EMPP regroupe les équipements et les compétences de trois laboratoires : le LERMAB, le LEMTA et le LRGP. Elle a pour but d’étudier la combustion tant pour des installations visant à valoriser thermiquement ce phénomène (installations domestiques, chaudières, moteurs, brûleurs…) que lors d’événements accidentels (incendies, explosions…). Les approches développées sont complémentaires et tendent à améliorer le fonctionnement des appareils/procédés tout en maîtrisant les risques et en réduisant leur impact environnemental.
Opération scientifique Feux
Axe "Valorisation chimique, Énergie et Procédés’"
Axes CITHERE et PERSEVAL
Cinétique
Combustion
Méthode analytique
Explosion
L’ensemble des dispositifs expérimentaux présents au LRGP permet de réaliser :
- L’étude de la structure d’une flamme plate laminaire prémélangée stabilisée sur un brûleur à basse pression. Il est aussi possible de mesurer des vitesses de flammes laminaires adiabatiques à pression atmosphérique. Le dispositif est constitué par un brûleur, inséré dans une enveloppe chauffée (Heat Flux burner).
- Des expériences en réacteur auto-agité par jets gazeux. Ce réacteur homogène à pression (1 – 10 bar) et température (500-1000 K) constantes peut être considéré comme un réacteur idéal parfaitement agité. Pour ces dispositifs, les profils de concentration des espèces stables sont obtenus par chromatographie en phase gazeuse, couplée à la spectrométrie de masse.
- Des mesures de délais d’auto-inflammation à l’aide d’un tube à onde de choc.
- Des recherches sur la valorisation thermique de la biomasse (pyrolyse, gazéification) (voir lien ‘biomasse’).
- Des études sur l’inflammation et l’explosion des poussières (voir lien ‘sécurité des procédés’).
Réacteur auto-agité par jets gazeux- LRGP
Flamme laminaire prémélangée – LRGP
Tube à onde de choc – LRGP
Four à paniers pour étude de l’auto-échauffement des stockages solides – LRGP
Métrologie thermique
Simulation numérique pour les incendies
Rayonnement
Les travaux de recherche sur l’incendie au LEMTA sont réalisés par une équipe combinant les expertises sur les feux et le rayonnement thermique. Ils concernent l’ingénierie de sécurité incendie, la prévention et les risques. Les études en cours visent la compréhension des mécanismes d’inflammation, propagation et extinction des feux.
Les plateformes PROMETHEI et ATHENAI permettent ainsi de produire des bases de données expérimentales, avec des résultats en accès libre sur les feux naturels. Ces expérimentations sont également combinées avec des travaux de modélisation qui permettent de simuler l’avancement d’un front de flamme au cours du temps.
Sur les feux confinés, les travaux réalisés intègrent les mécanismes d’ignition, de propagation entre locaux (application dans le domaine des bâtiments et des transports) et de suppression.
Sur le volet associé à la lutte contre les incendies, de nombreuses coopérations sont en cours avec les sapeurs-pompiers (SDIS 54 et Brigade des Sapeurs-Pompiers de Paris). Le travail effectué sur ce point va jusqu’à la modélisation de l’évacuation des personnes.
Echantillon de bois soumis à un flux thermique donné par le cône calorimètre – LEMTA
Expérimentation sur les feux de végétation. Expérience faite sur de la frisure de bois – LEMTA
Chaudières
Impact environnemental
Gazéification
Pyrolyse
Les installations du LERMAB permettent une approche filière de la valorisation énergétique de la biomasse et des déchets, depuis le conditionnement et la caractérisation des combustibles jusqu’à l’impact environnemental des procédés dans leur ensemble. Il s’agit notamment d’un ensemble de dispositifs de différentes échelles (de quelques mg à plus de 50 kg/h) qui permettent d’étudier la pyrolyse, la gazéification et la combustion. Cet ensemble constitue la plateforme ERBE qui est labellisée par LUE. De nombreux équipements analytiques permettent de réaliser des bilans complets sur tous les dispositifs et ainsi de répondre aux besoins scientifiques et industriels, que ce soit en termes de caractérisation de fonctionnement, développement de solutions, d’amélioration de procédés ou de recherches plus fondamentales. Le laboratoire possède en outre plusieurs installations semi-industrielles et des plateformes d’essais normalisées pour les différents types d’appareils de combustion de biomasse et/ou de déchets.
Pilote de gazéification du bois – LERMAB (50 kg/h)
Pilote de gazéification de la biomasse- LRGP
Chaudière pilote à grilles mobile de 200 kW équipée avec filtre à manches – LERMAB
Plateforme caractérisation des émissions (exemple particules) du chauffage domestique – LERMAB