La combustion représente aujourd'hui 90 % de l'énergie produite sur terre et ce chiffre baissera à 80 % dans 30 ans mais pas moins: ceci montre bien la place essentielle de la combustion dans le monde futur. Il s'agit donc d'un domaine critique où la demande en matière de recherche est considérable et critique pour la société. Former des chercheurs en combustion est indispensable et nécessite d'aborder de nombreux domaines simultanés: mécanique des fluides, cinétique chimique, méthodes numériques, instabilités. C'est l'objectif de ce cours fait par 3 chercheurs de l'IMFT spécialistes de combustion. Ce thème est aussi bien adapté à l'environnement académique de Toulouse où la combustion est un débouché possible pour tous les étudiants présents dans le master qui ont les bases nécessaires pour aborder ce thème.

Les étudiants présents à ce cours apprendront les notions nécessaires au passage de la mécanique des fluides classique (sans réactions chimiques) à la mécanique des fluides réactifs. Ceci nécessite une généralisation des équations de Navier Stokes aux gaz multiespèces, l'introduction de variables thermodynamiques adaptées, une initiation à la cinétique chimique. On présentera aussi les codes de calcul en combustion, les modèles de combustion turbulente, les instabilités de combustion ainsi que de nombreux exemples pris dans le monde des turbines à gaz, des fusées ou des moteurs à piston. Enfin on insiste sur la théorie qui permet de comprendre les structures de flamme canoniques indispensables à la compréhension des phénomènes: auto allumage, flamme laminaire prémélangée, flamme de diffusion.

• Introduction à la combustion, rappels, mise à niveau, définition des grandeurs nécessaires (enthalpie, énergie)

• Equations de base de la combustion

• La flamme laminaire prémélangée: théorie et codes de calcul

• Les flammes turbulentes prémélangées: modèles, simulations directes

• La flamme de diffusion laminaire: théorie et calcul

• Les flammes turbulentes en diffusion: modèles et exemples

• Interaction flamme paroi,

• Les instabilités de combustion acoustiques

• Les instabilités de combustion acoustiques

• Allumage des flammes. Bougie, laser, autoallumage.