Contribution numérique à l'étude des écoulements à haute enthalpie

par Michel Cardoso

Thèse de doctorat en Sciences

Sous la direction de David Zeitoun.

Soutenue en 1997

à Aix-Marseille 1 .

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Résumé

Ce memoire decrit l'elaboration d'un code de calcul multibloc de type volumes finis, et son utilisation pour l'etude d'ecoulements gazeux complexes a hautes enthalpies. Les equations conservatives de navier-stokes pour les gaz reactifs, qui regissent ces ecoulements, sont resolues grace a un schema d'ordre 2 en temps et en espace de type muscl-hancock, associe au solveur de riemann hllemr. Une premiere etude permet de parametrer et d'observer les qualites et defauts de ce schema. A l'aide de ce nouvel outil, on analyse le phenomene d'hyteresis qui existe lors des ecoulements supersoniques autour de diedres. On examine ainsi, l'influence des conditions initiales, des reactions endothermiques, et de la viscosite, sur la transition entre une reflexion de mach (rm), et une reflexion reguliere (rr). Enfin, la simulation numerique de la phase d'amorcage de soufflerie a choc reflechi (utilisation d'un gaz pousseur : he, et d'un gaz d'essai : n2), et notamment, de l'interaction choc reflechi/couche limite, nous renseigne sur la creation d'un choc bifurque en fond de tube et sur la contamination de la tuyere qu'elle entraine. De cette etude nait une nouvelle technique de succion parietale qui, associee a une bague, permet de reduire de maniere significative la contamination de la tuyere par le gaz pousseur.

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