Résumé:
Pour faire face à l’épuisement des combustibles fossiles conventionnels et aux
préoccupations environnementales dont le réchauffement climatique, de nouveaux carburants
issus de la biomasse sont utilisés purs ou comme co-carburants. les hydrocarbures oxygénés
sont considérés comme les alternatifs les plus attrayants aux carburants usuels. Le méthanol
représente l'un des plus importants de ces produits, pour cela une meilleure connaissance de la
cinétique chimique de son oxydation est indispensable.
En se basant sur les mécanismes cinétiques détaillés existants, un mécanisme général et
cohérent de l'oxydation du méthanol a été élaboré et compilé dans un large domaine de
richesse. Le modèle proposé contenant 21 espèces et 115 réactions a été validé en comparant
les fractions molaires des réactifs, produits et intermédiaires calculées avec trois types de
données, de flammes pauvres aux flammes riches. Les fractions molaires calculées par le
mécanisme proposé sont comparées avec celles obtenues par les modèles de Held et Dryer
(HD), Egolfopolous et Pauwels dans les mêmes conditions. Les résultats obtenus montrent
que le mécanisme développé prédit bien les concentrations des principaux réactifs,
intermédiaires et produits pour toutes les richesses et il donne de meilleures valeurs, par
rapport aux autres modèles utilisés.
L'analyse des taux de production des espèces sélectionnées a permis l'identification des
principales voies de leur formation et consommation. Une analyse des chemins réactionnels a
montré que les principales réactions de consommation du méthanol sont son attaque par H,
OH et O donnant les radicaux CH2OH et CH3O produisant ensuite le formaldéhyde. To cope with the depletion of conventional fossil fuels and environmental concerns
including global warming, new fuels from biomass are used pure or as co-fuels. Oxygenated
hydrocarbons are regarded as the most attractive alternative to conventional fuels. Methanol is
one of the most important of these products, thus a better understanding of its chemical
kinetic oxidation is essential.
On the basis of existing detailed kinetic schemes a general and consistent mechanism
of methanol oxidation was compiled for computational studies covering a wide range from
lean to rich flames. The proposed model, featuring 21 species and 115 reactions, has been
validated using three data sets and the computed reactants, products and intermediates mole
fractions, using this scheme, were compared to those obtained by Held and Dryer (HD),
Egolfopolous and Pauwels models under the same conditions. The obtained data infer that the
developed mechanism predicts well the concentrations of the major reactants, intermediates,
and products at all the studied equivalence ratios and it gives the best calculated values, as
compared to the other used models.
The production rates analysis of selected species allowed the identification of the
major formation and depletion pathways. A reaction path analysis showed that the main
channels in methanol consumption involved H, OH and O attack and the resulting radicals
CH2OH and CH3O produced formaldehyde.