Analyse expérimentale de la combustion d'ergols cryogéniques

par Gérald Herding

Thèse de doctorat en Energétique

Sous la direction de Sébastien Candel.


  • Résumé

    Bien que les moteurs fusée cryotechniques fonctionnent de façon satisfaisante depuis de nombreuses années, les mécanismes de combustion mis en jeu dans ces systèmes sont encore mal compris. C'est ce type de combustion qui est traite dans cette thèse. Une question importante est celle du mode de stabilisation de flamme. Il est notamment utile de savoir si la flamme est accrochée sur l'injecteur ou stabilisée à distance comme une flamme suspendue. L'analyse de la structure générale de la zone de réaction est aussi importante en pratique. On souhaite connaitre l'effet des variations de conditions de fonctionnement sur cette structure. Les études décrites dans cette thèse ont été principalement réalisées sur un nouveau banc désigne mascotte et géré par l'ONERA. Les mesures, imagerie de fluorescence induite par nappe laser (PLIF) du radical OH, diffusion élastique sur l'oxygène liquide de la nappe, ainsi qu'émission naturelle du radical OH ont été utilisées pour explorer le champ proche de l'injecteur. Des points de fonctionnement du banc sont définis à partir des nombres sans dimension contrôlant les processus d'atomisation et de combustion et ces nombres sont du même ordre que ceux caractérisant le processus réel. La pression est de 1,5 ou 10 bar. L'acquisition simultanée de la fluorescence induite par laser et de la diffusion élastique utilisant deux cameras CCD a permis d'identifier le mode de stabilisation. Une hypothèse pour le processus de stabilisation de flamme est développée sur la base de l'observation expérimentale. L'aspect et la structure générale de la flamme sont analyses par inspection directe des images puis traitement plus avance. La transformation d'Abel est appliquée aux cartes d'émission OH préalablement moyennées et le résultat délimite les zones où s'effectue la réaction en moyenne et confirme l'hypothèse de stabilisation de flamme. L'influence des paramètres contrôlant l'atomisation sur l'aspect de la flamme est mise en évidence et une première interprétation physique est donnée. Des mesures complémentaires effectuées à la DLR (office allemand de la recherche aéronautique), ont permis d'explorer un autre régime de fonctionnement.

  • Titre traduit

    Experimental investigation of cryogenic propellant combustion


  • Pas de résumé disponible.

Consulter en bibliothèque

La version de soutenance existe sous forme papier

Informations

  • Détails : 1 vol. (VIII-316 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. 112 références

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : CentraleSupélec. Bibliothèque.
  • Non disponible pour le PEB
  • Cote : TH 58314
Voir dans le Sudoc, catalogue collectif des bibliothèques de l'enseignement supérieur et de la recherche.