Etude du flux thermique genere par interaction d'ondes de chocs sur les mats d'injection d'un statoreacteur a combustion supersonique

par Frédéric Bertrand

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de Jean-Claude Lengrand.

Soutenue en 1997

à Orléans .

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  • Résumé

    Le propos de cette etude est de fournir des outils predictifs et d'evaluer les pics de surflux thermiques engendres par interaction de chocs sur les mats d'injection d'un statoreacteur. A partir d'une geometrie imposee, des campagnes de mesures de flux, de pression et des visualisations par strioscopie couleur ont ete effectuees dans une soufflerie a mach 5 a l'aide de maquettes en forme de diedres emousses a rayons de bords d'attaque de 1. 5 et 3 mm. L'evolution des parametres geometriques et aerodynamiques imposent les conditions qui permettent d'evaluer le flux thermique subi par les mats. Ainsi, le grand nombre de configurations testees, a permis de degager les conditions les plus severes et d'etablir des correlations pour le pic de surflux. Celles-ci sont relatives aux deux types d'interference etudies (iii et iv). Elles prennent en compte l'influence du pic de pression, du nombre de reynolds et de la largeur du jet supersonique genere par l'interaction. Les parametres d'entree de ces correlations peuvent etre calcules grace a des codes elabores dans ce travail. Ces calculs s'appuient sur une modelisation analytique de l'ecoulement qui permet d'obtenir toutes ses caracteristiques thermodynamiques et geometriques. L'emploi d'une methode de resolution numerique des equations de navier-stokes a egalement montre son efficacite pour le calcul des parametres d'entree des correlations. En outre, l'analyse du signal de pression delivre par un capteur piezo-electrique a court temps de reponse a revele l'instationnarite de l'interference de type iv. Cette etude a mis en evidence la decroissance du pic de surflux avec le nombre de reynolds construit sur le diametre du bord d'attaque des maquettes, ce phenomene etant du a l'impact d'un jet plus large devant le rayon du bord d'attaque que dans le cas de plus grandes geometries. Enfin, l'integration des correlations semi-empiriques aux calculs analytiques permet de predire les pics de surflux avec une precision de 15 %.


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Informations

  • Détails : 184 P.
  • Annexes : 45 REF.

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