Etude experimentale de l'atomisation secondaire de gouttes d'oxygene liquide : influence de la pression

par BRUNO VIEILLE

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de ISKENDER GOKALP.

Soutenue en 1998

à Orléans .

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  • Résumé

    L'objectif de cette these est d'identifier et de caracteriser les regimes de deformation et de cassure de gouttes d'oxygene liquide sous l'influence de forces de cisaillement aerodynamiques. Les phenomenes d'atomisation secondaire apparaissent suite aux interactions entre les gouttes primaires, issues d'un jet liquide, et les forces aerodynamiques d'un jet gazeux. Pour permettre de s'approcher au mieux des conditions representatives du regime de pulverisation dans le moteur vulcain d'ariane v, l'accent est mis sur l'etude de l'influence de la pression ambiante de la chambre. Nous presentons, tout d'abord, les caracteristiques principales de l'ecoulement gazeux. Cette caracterisation est realisee dans diverses conditions de vitesse d'ecoulement et de pression ambiante. Elle s'appuie sur l'utilisation de l'anemometrie doppler laser et de la velocimetrie par images de particules et determine les profils radiaux, la turbulence et la decroissance axiale avec les ecoulements d'air sec et d'helium. Par la suite, nous presentons les resultats obtenus avec les trois couples etudies (ethanol / air sec, oxygene liquide / air sec et oxygene liquide / helium) par visualisation par camera rapide. Quatre regimes d'atomisation et leurs transitions sont mis en evidence et sont representes notamment dans des cartes (we, we/ re). Nous nous attachons particulierement a preciser l'influence de la pression sur les modes d'atomisation et leurs apparitions en determinant des correlations en fonction des rapports de densite et de viscosite dynamique entre les phases liquide et gazeuse. Un second theme concerne les temps caracteristiques mesures lors des deux etudes avec l'oxygene liquide. La encore, nous degageons plus precisement les effets de pression et du nombre de weber. Enfin, nous nous interessons aux distributions de tailles de gouttes secondaires ou nos resultats s'efforcent de completer les connaissances sur les consequences des regimes pour la granulometrie des gouttes secondaires.


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Informations

  • Détails : 193 p.
  • Annexes : 56 ref.

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  • Bibliothèque : Université d'Orléans. Service commun de la documentation.Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
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