Refroidissement de paroi par effusion. Etude experimentale. Modelisation

par HONORE ANNDOH-YOBOUET

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de André Lallemand.

Soutenue en 1992

à Villeurbanne, INSA .

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  • Résumé

    L'un des procedes de refroidissement des parois de chambres de combustion, lorsque celles-ci sont poreuses, consiste a les refroidir par effusion d'un gaz froid s'ecoulant de l'exterieur vers l'interieur. Le travail consiste a analyser l'efficacite d'un tel systeme. Un modele d'ecoulement a travers la paroi, base sur une loi de type blasius et resolu selon la methode des differences finies, a ete elabore. Compare a divers modeles de la litterature, il a ete valide par des experiences diversifiees quant a la nature du fluide et aux conditions de temperature et de pression. Le modele de transferts thermiques a l'interieur de la paroi utilise l'equation de l'energie et une methode de resolution aux differences finies. Il permet d'etudier la sensibilite du phenomene aux divers parametres. L'un d'eux, le coefficient d'echange convectif interne est preponderant. Sa valeur est obtenue par des correlations semi-empiriques issues de la bibliographie ou par une methode experimentale indirecte delicate a mener du fait des puissances thermiques importantes a mettre en jeu. Une modelisation simple de la couche limite, utilisant l'hypothese d'une couche laminaire en deplacement perpendiculaire a la paroi, permet de calculer le flux thermique recu a la paroi. Une epaisseur de couche limite de quelques centiemes de millimetres suffit a limiter considerablement le flux. Un programme de calcul global est exploite pour analyser l'efficacite du modele de refroidissement etudie lorsqu'on fait varier les parametres essentiels: pressions amont et aval de la paroi, temperatures des fluides chaud et froid, nature du materiau, nature du fluide, coefficient de convection interne et epaisseur de la couche limite


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  • Annexes : 129 REF

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