Nombre de Karlovitz

Le nombre de Karlovitz ( K a ) {\displaystyle (Ka)} est un nombre sans dimension utilisé en mécanique des fluides pour traiter des problèmes de combustion turbulente. Il représente le rapport entre le temps chimique et le temps de Kolmogorov[1],[2].

On le définit de la manière suivante :

K a = τ L τ K = δ L v L ( ν ϵ ) 0 , 5 {\displaystyle Ka={\frac {\tau _{L}}{\tau _{K}}}={\frac {\delta _{L}}{v_{L}}}\left({\frac {\nu }{\epsilon }}\right)^{-0{,}5}}

avec :

  • τL - temps chimique
  • τK - temps de Kolmogorov
  • δL - épaisseur de la flamme en régime laminaire
  • vL - vitesse de propagation du front de flamme
  • ν - viscosité cinématique
  • ε - puissance de dissipation par unité de masse

La vitesse de propagation du front de flamme est définie de la manière suivante[3] :

v L = ( α τ ) 0 , 5 {\displaystyle v_{L}=\left({\frac {\alpha }{\tau }}\right)^{0{,}5}}

avec :

  • α - diffusivité thermique
  • τ - temps de réaction τ = 1 k = ( k 1 e E a R T ) 1 {\displaystyle \tau ={\frac {1}{k}}=\left(k_{\mathcal {1}}\mathrm {\,} e^{\frac {-E_{a}}{R\,T}}\right)^{-1}}

Cette vitesse est définie selon le modèle de Zeldovich pour la propagation de la flamme en régime laminaire.

Notes et références

  1. Roland Borghi et Michel Champion, Modélisation et théorie des flammes, Paris, Editions TECHNIP, , 402 p. (ISBN 2-7108-0758-0, lire en ligne), p. 252
  2. J. Warnatz, U. Maas, R.W. Dibble, Combustion : Physical and Chemical Fundamentals, Modeling and Simulation, Experiments, Pollutant Formation, Springer Berlin Heidelberg, , 378 p. (ISBN 978-3-540-25992-3, lire en ligne), « 15 », p. 229
  3. J. Warnatz, U. Maas, R.W. Dibble, Combustion : Physical and Chemical Fundamentals, Modeling and Simulation, Experiments, Pollutant Formation, Springer Berlin Heidelberg, , 378 p. (ISBN 978-3-540-25992-3, lire en ligne), « 8 », p. 120

Voir aussi

Nombre de Damköhler

v · m
Grandeurs sans dimension en mécanique des fluides
Par ordre alphabétique
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