Etude des régimes de combustion induite par une onde de choc oblique hypersonique : cas des mélanges H2/air et CH4/air

par Christophe Viguier

Thèse de doctorat en Énergétique

Sous la direction de Daniel Desbordes.

Soutenue en 1996

à Poitiers .


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  • Résumé

    La propulsion d'engins a grand nombre de mach (concept du superstatoreacteur) ou l'acceleration de projectile a grande vitesse (canon chimique) necessite la connaissance des mecanismes de la combustion supersonique induite par une onde de choc oblique. Dans cette etude experimentale, nous cherchons a etablir comment et dans quelles conditions s'initient et se stabilisent les differents regimes de combustion derriere une onde de choc oblique. Afin de se rapprocher des conditions de fonctionnement d'un engin reel, nous nous sommes limites a l'etude des deux melanges stoechiometriques h#2-air et ch#4-air a m voisin de 6, initialement au repos et a la temperature de 293 k. De maniere generale, la combustion supersonique induite par une onde de choc oblique, prend les deux formes de bases suivantes: (i) une flamme tres turbulente initiee a la tete du diedre et decouplee du choc, (ii) une detonation oblique plus ou moins detachee du diedre. Une premiere approche simple basee sur l'analyse des polaires de choc et de detonation du melange etudies permet de preciser les solutions stationnaires possibles de la propagation supersonique d'un diedre. La difference de comportement des deux melanges a ete mise en evidence sur leur aptitude a supporter ou non une onde de detonation oblique. Dans le cas du melange h#2-air, pour lequel on observe l'initiation retardee de la detonation oblique, nous montrons que le delai d'apparition de celle-ci varie comme le temps d'induction chimique de la reaction. La structure observee a fait l'objet d'une comparaison avec une simulation bidimensionnelle d'un ecoulement reactif supersonique couplee avec une cinetique chimique complexe. Cette comparaison a permis d'analyser les phenomenes assurant la transition d'un regime choc-flamme oblique vers le regime de detonation oblique. Enfin une derniere partie de l'etude est consacree a l'influence de l'injection locale turbulente sur l'initiation et la stabilisation des regimes de combustion deja observes lorsque le milieu etait initialement au repos

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Informations

  • Détails : 168 p
  • Annexes : 71 réf. bibliogr.

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université de Poitiers. Service commun de la documentation. Section Sciences, Techniques et Sport.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TS 96/POIT/2289
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