Validation à l'échelle du laboratoire de modèles d'ondes de souffle-prévision sécuritaire

par Christophe Vaglio

Thèse de doctorat en Sciences de l'ingénieur-Énergétique

Sous la direction de Jacques Brossard.

Soutenue en 1998

à Orléans .

Le jury était composé de Thierry Alziary de Roquefort, Gabrielle Dupré, Jérôme Renard.

Les rapporteurs étaient Daniel Desbordes, Jean-Claude Loraud.


  • Résumé

    Les ondes de souffle créées à l'extrémité d'un conduit tubulaire peuvent être associées aux tubes à choc, aux tubes à détonation, aux tubes d'arme ou encore aux propulseurs à détonation. A l'aide d'une détonation gazeuse, l'étude expérimentale simule à l'échelle du laboratoire, l'onde de souffle à la sortie d'un tube d'arme. Cette onde est caractérisée par ses diagrammes de marche et d'amortissement pour différents azimuts par rapport à l'axe de tir. Des lois de similitude rendent les résultats indépendants de la longueur et du diamètre du tube, de la nature du gaz explosible, de la présence d'un convergent ou divergent (artifice de bouche) a l'extrémité ouverte. La corrélation entre les deux types de diagramme est effectuée et des lois quasi-universelles sont proposées. Une première approche de la mesure de la poussée est présentée. La pression réfléchie sur un plan parallèle a l'axe de tir (effet de sol) est exploitée et corrélée avec les propriétés de l'onde incidente. De par les lois de similitude, l'ensemble des résultats est clairement relie a ceux obtenus avec d'autres générateurs telles les explosions sphériques, tels les tirs d'armes diverses (avec ou sans effet de sol). Une approche énergétique du système générateur de l'onde de souffle est dégagée. Une simulation numérique (code frein) est mise en œuvre puis validée par l'expérience. La simulation de l'onde de souffle en bout de tube d'arme à l'aide d'une détonation gazeuse est clairement prouvée. Par une démarche inverse, elle permet la prévision des caractéristiques de l'onde de choc le long de l'axe de tir (balistique intermédiaire) ainsi que les niveaux des surpressions dans un environnement immédiat (sécurité des personnes).

  • Titre traduit

    Small scale laboratory gaseous detonation for gun blast waves simulation - safety prediction


  • Résumé

    The blast waves created at the exit of a tubular confinement can be regrouped with shock tubes, detonation tubes, gun tubes or detonation propellers. Using experimental gaseous mixtures detonation, the blats wave at the exit of a gun tube is simulated at a laboratory scale. This blast wave is characterized by its propagation and decay diagrams for different azimuths with regard to the firing axis. Similitude laws make the results independent of the nature of the detonable mixtures, of the length and diameter of the tube and of the presence of a convergent or divergent (muzzle devices) at the open exit. The correlation between the two types of diagrams is carried out and universal laws are proposed. A firs approach of the measurement of the thrust is presented. The reflected overpressure in a region parallel to the firing axis (ground effects) is analysed and correlated with the properties of the incident wave. From the similitude laws, the results are clearly linked to those obtained with blast wave generators like spherical explosions and different guns firings (with or without ground effects). An energetic approach of the generating system of the blats wave of the blats wave is following. Numerical simulation (FREIN code) is carried out for validation purposes. The blast wave simulation at the gun tube with a gaseous detonation is clearly proved. From an inverse approach, it permits the prediction of shock wave characteristics along the firing axis (intermediate ballistic) and the overpressures levels in a proximate environment(operator risk predictive procedures).

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Informations

  • Détails : 1 vol. (225 p.)
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