Etude numérique de la couche de mélange réactive supersonique

Numerical study of supersonic reactive mixing laver

• Auteur / Autrice : Alexei Stoukov
• Direction : Dany Vandromme
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences appliquées
• Date : Soutenance en 1996
• Etablissement(s) : Rouen

Mots clés

Mots clés contrôlés

Navier-Stokes, Équations de

Aérodynamique supersonique

Couche limite

Cinétique chimique

Flamme

Combustion

Mots clés libres

Hydrogène

Air

Couche mélange

Autoallumage

Combustion

Hydrogen

Air

Mixing layer

Supersonic flow

Flame propagation

Autoignition

Flame structure

Chemical reaction kinetics

Navier Stokes equation

Numerical simulation

Résumé

L'objet de ce travail concerne l'analyse et la simulation numérique de la couche de mélange supersonique réactive instationnaire. Le premier chapitre présente le contexte général de l'étude et les problèmes spécifiques abordés. Le modèle physico-chimique comprenant les équations de Navier-Stokes et la cinétique chimique complexe est présenté dans la suite. Le troisième chapitre consiste en une étude comparative de différents schémas numériques de résolution des problèmes de type hyperbolique et présente une validation du code numérique développé autour du schéma TVD Upwind de Harten-Yee. Le traitement numérique des conditions aux limites et plus particulièrement des conditions de non-réflexion est présenté dans le chapitre suivant. Le reste de ce mémoire est consacré à l'interprétation de résultats de calculs de couches de mélange air-hydrogène (dans un premier temps inertes, puis réactives). Dans ce chapitre, une attention particulière a été portée sur l'étude phénoménologique du processus de mélange conditionné par les structures à grandes échelles. Par la suite les problèmes liés à l'interaction de ces structures avec onde de choc oblique sont abordés ; l'influence de ces structures sur le processus d'auto-allumage et sur la flamme qui en résulte est finalement analysée.