Qualification d'écoulements hypersoniques à haute enthalpie en soufflerie à piston libre

par Alain Chaix

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Raymond Brun.

Soutenue en 1997

à Aix-Marseille 1 .

    mots clés mots clés


  • Résumé

    La soufflerie hypersonique a piston libre tcm2 (iusti-marseille) est un moyen unique en france de generation d'ondes de choc fortes et d'ecoulements hypersoniques a haute enthalpie. Deux conditions de tir dans l'air en mode tailorise, pour deux niveaux d'enthalpie (3. 5 et 11 mj/kg) ont ete experimentalement etablies pour une utilisation en tant que soufflerie. Les pressions reservoir en fond de tube a choc sont tres proches de celles calculees par la methode classique a partir du nombre de mach incident, contrairement aux autres installations. Ceci est du a la poussee efficace de notre piston, rendue possible par son systeme de freinage original. Une nouvelle methode de calcul de l'enthalpie a ete developpee dans l'air pour valider nos mesures. Elle est basee sur les equations de conservation, et utilise la mesure de la pression et de la temperature a la paroi terminale du tube a choc. Pour la condition de faible enthalpie, sa valeur est tres proche de celle deduite de la methode classique. Pour la condition d'enthalpie nominale, les mesures de temperature font apparaitre en paroi, un flux de chaleur pas seulement conductif et diffusif, rendant notre nouvelle methode pour l'instant inapplicable. Une nouvelle tuyere hypersonique a ete etalonnee. La disposition du grand nombre d'emplacements pour capteurs (34) dans sa partie divergente permet de mesurer simultanement la pression et le flux de chaleur a la meme abscisse, et facilite une comparaison precise avec des simulations numeriques. Il apparait que, pour la condition de faible enthalpie, l'ecoulement est en equilibre chimique avec une transition laminaire-turbulent de la couche limite. Pour la condition d'enthalpie nominale, l'ecoulement est en desequilibre. Des mesures de pression et de flux de chaleur, effectuees au point d'arret d'une sphere, montrent que la veine d'essai en sortie de tuyere presente une bonne homogeneite. L'installation est maintenant operationnelle en tant que soufflerie hypersonique.

  • Titre traduit

    Qualification of high enthalpy hypersonic flows in free piston shock tunnel


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Informations

  • Détails : 168 f.
  • Annexes : 87 REF.

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  • Bibliothèque : Université d'Aix-Marseille (Marseille. St Charles). Service commun de la documentation. Bibliothèque universitaire de sciences lettres et sciences humaines.
  • Disponible pour le PEB
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