Etude cinétique de systèmes hypergoliques et propergoliques à base d'éthanol et de peroxyde d'hydrogène
par Servane Pichon
Thèse de doctorat en Cinétique chimique appliquée
Sous la direction de Claude-Etienne Paillard.
Soutenue en 2005
à Orléans .
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Résumé
Parmi tous les types de propulsion, la propulsion chimique a le plus de potentialités et elle est donc la plus utilisée. Ce travail s'est intéressé à la propulsion liquide aérospatiale, tant aérobie qu'anaérobie, du point de vue du chimiste de la combustion. Dès l'origine de la propulsion chimique, diverses considérations ont présidé à l'utilisation de certains systèmes chimiques, puis à l'abandon de ces mêmes systèmes, ou alors à la substitution d'un combustible (ou d'un comburant) par un autre. De nos jours, ces considérations sont toujours existantes avec, en plus, des considérations environnementales. Ce travail a été mené dans le cadre des recherches menées de par le monde sur les "green propellants" ou carburants verts, moins dangereux, moins toxiques et moins polluants amenés à remplacer les systèmes chimiques actuels. Dans un premier temps, ce travail présente des résultats expérimentaux et de modélisation sur le remplacement de la monométhylhydrazine (ergol combustible couramment utilisé avec l'ergol comburant tétroxyde d'azote (NTO) pour la propulsion de satellites) par l'éthanol (EtOH) et sur les moyens de rendre le système NTO/EtOH hypergolique. Dans un deuxième temps, des études, expérimentales et de modélisation, ont porté sur l'auto-inflammation par onde de choc du peroxyde d'hydrogène (H2O2) pur, du système heptane/H2O2 et sur la détonabilité de ce dernier système. H2O2 est intéressant fondamentalement et aussi pour ses applications en astronautique (en tant que monergol ou propergol liquide) et en aéronautique puisque son utilisation a été suggérée dans les propulseurs à onde de détonation (PDE) en tant qu'additif aux systèmes hydrocarbures/air.
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Titre traduit
Kinetic study of hypergolic and propergolic systems containing ethanol or hydrogen peroxide
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