Etude de l’atomisation d’un jet liquide assisté par air soumis à une onde acoustique stationnaire transverse haute fréquence

par Gilles Boisdron

Thèse de doctorat en Physique. Énergétique

Sous la direction de Françoise Baillot.

Soutenue en 2006

à Rouen .


  • Résumé

    Les instabilités haute fréquence dans les moteurs fusées impliquent un couplage entre l’acoustique du foyer et la combustion. Cette étude porte sur l’influence d’un champ traverse sur le processus d’atomisation d’un jet liquide assisté par air. Un injecteur coaxial est placé à un ventre de pression (VP) ou de vitesse (VV) d’une onde plane stationnaire limitée à des fluctuations de 3600 Pa. En VP, l’onde impose à l’écoulement gazeux annulaire une modulation pouvant conduire à l’émission d’intenses vortex, permettant au jet liquide de développer une instabilité précoce de type cisaillement. En VV, des effets non linéaires de pression de radiation provoquent l’aplatissement en nappe du corps continu liquide du jet. Un critère, basé sur un nombre de Bond de radiation, détermine son apparition. Elle s’atomise sous l’action d’instabilités intrinsèques de nappe, de Faraday et de rupture de membranes. Enfin, l’acoustique impose à certaines gouttes de rester ou revenir au ventre de vitesse.

  • Titre traduit

    Study of the atomization of a air-assisted liquid jet submitted to a high frequency transverse stationary acoustic wave.


  • Résumé

    High frequency combustion instabilities ( ˜few kHz) in rocket engines imply a coupling between chamber acoustics and combustion. This study debates on the influence of a transverse acoustic field on the atomization of an air-assisted jet. A coaxial injector is placed at a pressure anti-node (PA) or velocity anti-node (VA) of a stationary plane acoustic wave with maximum fluctuation of 3600 Pa. At hte Pa, the acoustic wave modulates the annular gaseous flow and can induce the emission of intense vortices, which leads to a early shear-stress instability. Placed at a VA, non linear effects due to radiation pressure flattened the jet under the form of a sheet. A criterion, established from a radiation acoustic Bond number, determines its apparition. The sheet is atomised under the action of intrinsic sheet instabilities, Faraday instability and break-up of membranes. Acoustic effects organize the spray: amass and low speed droplets stay or go to the velocity anti-node.

Consulter en bibliothèque

La version de soutenance existe sous forme papier

Informations

  • Détails : 1 vol. (227 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. 111 réf

Où se trouve cette thèse\u00a0?

  • Bibliothèque : Université de Rouen Normandie. Service commun de la documentation. Section Sciences et Techniques (site du Madrillet).
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 06/ROUE/S057(a)

Cette version existe également sous forme de microfiche :

  • Bibliothèque : Université de Lille. Service commun de la documentation. Bibliothèque universitaire de Sciences Humaines et Sociales.
  • Non disponible pour le PEB
  • Cote : 2006ROUES057
Voir dans le Sudoc, catalogue collectif des bibliothèques de l'enseignement supérieur et de la recherche.