Etude des écoulements hypersoniques dissipatifs en déséquilibre thermo-chimique : application aux tuyères

par Eric Boccaccio

Thèse de doctorat en Mécanique. Énergétique

Sous la direction de DAVID ZETTOUN.

Soutenue en 1992

à Aix-Marseille 1 .


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  • Résumé

    Ce memoire porte sur la modelisation et la simulation numerique d'ecoulements dissipatifs hypersoniques d'air compose d'un melange de cinq especes n2, o2, no, n et o) en desequilibre thermo-chimique. Dans un premier temps, les equations instationnaires regissant cet ecoulement compressible visqueux, axisymetrique sont detaillees. Le systeme aux derivees partielles ainsi obtenu est resolu par une methode numerique aux differences finies implicite totalement couplee d'ordre deux en espaces et en temps. La technique de decomposition des flux est appliquee a la partie implicite et la discretisation conduit a un systeme lineaire a matrice pentadiagonale par blocs resolu par une methode de relaxation par ligne ou par point de gauss-seidel. Le code a ete applique pour etudier les ecoulements hypersoniques dans des tuyeres a haute enthalpie generatrice. Apres avoir mis en evidence les phenomenes de figeage des differents processus thermo-chimique, l'influence de la pression reservoir et de la forme de la paroi de la tuyere sur l'ecoulement interne a ete analysee. La comparaison avec le peu de resultats numeriques disponibles dans la litterature a montre un bon accord dans la zone de desequilibre et des ecarts en sortie de tuyere, principalement dus a des choix de modeles vibrationnels differents. D'autre part, ces calculs ont pu mettre en evidence la capacite du code a simuler de tels ecoulements et l'importance de la prise en compte des phenomenes de desequilibre chimique et vibrationnel

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