Pulvérisation d'un jet issu d'un injecteur coaxial assisté : géométrie de l'injecteur, modélisation et approche cryogénique

par David Le Visage

Thèse de doctorat en Combustion

Sous la direction de Jean-Louis Carreau.

Soutenue en 1996

à Poitiers .


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  • Résumé

    Dans le cadre de la recherche appliquee au moteur cryotechnique vulcain d'ariane v, cette etude porte sur la caracterisation en fluides simules eau/air de la pulverisation d'un jet issu d'un injecteur coaxial assiste. La zone dense est etudiee par une fibre optique donnant acces au taux de presence du liquide (tpl). La vitesse et la taille des particules sont detectees en zone diluee par un analyseur de particule a effet doppler (pdpa). Un plan laser pulse est utilise pour visualiser et interpreter les mecanismes. Le non-respect du critere d'ecoulement de liquide pleinement developpe amplifie la turbulence du liquide qui, des son ejection, se rompt sans modifier cependant la taille des particules formees. La mise en retrait du tube de liquide par rapport a celui du gaz ameliore le melange par une amplification dans le champ proche du transfert de quantite de mouvement. L'augmentation de l'epaisseur de la couronne gazeuse ameliore la pulverisation par un prolongement de la cinetique d'arrachage avec toutefois un risque d'apparition de confinement de la pulverisation. Chacun de ces mecanismes est ensuite modelise par son influence sur la longueur de rupture. Un modele integral, base sur les lois de conservation, sert a predire le flux de liquide atomise sur une section du jet. Il utilise, en complementarite, les donnees du pdpa et de la fibre optique. Un profil de vitesse du liquide du type abramovich et un critere de taux de presence de liquide inferieur a 0,5 pour definir la zone atomisee constituent les hypotheses du modele. L'analyse par fibre optique d'un jet d'oxygene liquide brosse par un gaz inerte nous a permis de caracteriser la longueur de rupture. L'utilisation de trois differents gaz coaxiaux permet de penser qu'au terme de rapport initial des densites de flux de quantite de mouvement gaz/liquide, il faille adjoindre le rapport des masses volumiques pour une representation plus complete

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Informations

  • Détails : 1 vol. (204 p.)
  • Annexes : 99 réf. bibliogr

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  • Bibliothèque : Université de Poitiers. Service commun de la documentation. Section Sciences, Techniques et Sport.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TS 96/POIT/2258
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