Déplacement et organisation de micro-bulles dans un fluide fortement chargé simulant un propergol à l'étât pâteux : relation avec les anomalies de combustion constatées

Mouvement and organisation of micro-bubbles in a highly filled flon simulating a pasty propergol : relation with anomalies of combustion observed

• Auteur / Autrice : Sylvain Chaminade
• Direction : Eric Arquis
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences physiques et de l'ingénieur. Mécanique
• Date : Soutenance en 2006
• Etablissement(s) : Bordeaux 1

Mots clés

Mots clés contrôlés

Écoulement diphasique

Lagrange, Spectre de

Bulles

Viscosité

Propergols

Résumé

Lors de la phase de remplissage des boosters du lanceur Ariane 5, il s'avère qu'une quantité d'air est introduite dans le propergol pâteux sous forme de micro-bulles. Dipersées par la suite, dans le réservoir, ces inclusions semblent participer aux survitesses observées lors de la phase de combustion du propulseur. L'objectif de cette thèse est d'analyser et de comprendre les phénomènes de création et de transport de micro-bulles lors des coulées de propergol et d'émettre des hypothèses quant aux effets de celles-ci sur la combution. La première partie de ce mémoire établie le contexte de l'étude ainsi qu'un état des lieux des travaux réalisés par le passé au sein même de SME. Le deuxième chapitre présente la partie expérimentale relative aux phénomènes de création et de transpor de micro-bulles qui permet de valider le modèle numérique de transport de micro-bulles développé au laboratoire TREFLE. Afin d'avoir un outil de prédiction répondant au mieux au cas industriel traité ici (domaine de grandes dimensions, bulles de faibles volumes), un modèle de suivi lagrangien, s'appuyant sur la biblitohèque de calcul AQUILON, a été choisi pour décrire le comportement des inclusions dans les écoulements étudiés. La description de celui-ci fait l'objet du troisième chapitre. Enfin, une quatrième partie développe la phase expérimentale relative aux problèmes de combustion, cherchant à définir et quantifier l'influence de la présence des micro-bulles sur la vitesse de combution.