Etude linéaire de la stabilité des détonations dans les gaz

par Rémi Daou

Thèse de doctorat en Énergétique

Sous la direction de Paul Clavin.

Soutenue en 2001

à Aix-Marseille 1 , en partenariat avec Université de Provence. Section sciences (autre partenaire) .


  • Résumé

    Ce travail concerne l'instabilité multidimensionnelle des détonations dans les gaz. Plus précisément, nous examinons des situations faiblement instables dans le but de clarifier les mécanismes physiques responsables des structures cellulaires non-linéaires observées dans les expériences. Nous commençons par une synthèse des avancées théoriques les plus récentes sur l'instabilité des détonations. Ceci est suivi par des comparaisons systématiques entre les résultats de plusieurs études asymptotiques et l'intégration numérique des équations linéarisées. Une grande attention est accordée à deux analyses récentes valides au voisinage des limites de stabilité des détonations très surcomprimées. Nous comparons ces deux analyses et montrons qu'elles sont concordantes dans l'intersection de leurs domaines de validité. De plus, nous montrons par l'intégration numérique des équations linéarisées que ces deux théories sont très satisfaisantes dans leurs domaines de validité avec des écarts apparaissant, comme attendu, en dehors de ces limites. Nous analysons ces écarts en détail et expliquons leur origine. Le travail décrit ci-dessus, mené dans le cadre d'une seule réaction chimique irréversible d'Arrhenius, est étendu à une chimie plus détaillée. Ainsi, nous clarifions l'influence d'un modèle cinétique plus réaliste comprenant trois étapes représentatives de la combustion d'un mélange hydrogène-oxygène, dans l'analyse de stabilité linéaire. Les résultats sont résumés dans des diagrammes de stabilité déterminés numériquement. Une attention particulière est accordée aux valeurs des longueurs d'onde et des fréquences critiques de la bifurcation ; pour des régimes de propagation suffisamment surcomprimés, elle dépendent du délai d'induction et/ou de la raideur du profil du taux de dégagement de chaleur. Pour les régimes voisins du régime de propagation autonome Chapman-Jouguet, la bifurcation est toujours caractérisée par une longueur d'onde grande devant la largeur de la détonation stationnaire et par une fréquence qui est de l'ordre de l'inverse du temps de transit d'une particule à travers cette même largeur.

  • Titre traduit

    Linear stability study of gaseous detonations


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Informations

  • Détails : 131 p.
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 129-131

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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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