Étude des phénomènes de combustion dans un propulseur hybride : modélisation et analyse expérimentale de la régression des combustibles liquéfiables

par Nicolas Pelletier

Thèse de doctorat en Énergétique et transferts

Sous la direction de Gérard Lavergne.

Soutenue en 2009

à Toulouse, ISAE .

mots clés

• Propulsion hybride
• Combustibles liquéfiables
• Modèle analytique de régression
• Méthode de mesure ultrasonore
• Combustion -- Thèses et écrits académiques
• Analyse de régression -- Thèses et écrits académiques
• Traitement d'images -- Thèses et écrits académiques
• Atomisation -- Thèses et écrits académiques
• Combustibles -- Thèses et écrits académiques

Résumé

La propulsion spatiale hybride est marquée depuis ces dernières années par un véritable renouveau en réponse à une intensification des contraintes opératoires et des besoins en performances. Les avantages propres à cette technologie en font à titre d'exemple un parfait candidat dans le cadre de missions nécessitant une modulation de la poussée ou une série d'extinction-réallumage. Cependant, les combustibles actuels tels que le PBHT sont caractérisés par des vitesses de régression très inférieures à celles atteintes par les propergols solides. Dans ce cadre, une étude a été proposée afin d'évaluer les différents moyens d'accroître les niveaux de régression. De premiers essais sur propulseur à échelle réduite ont montré qu'une nouvelle classe de combustibles, connus sous le nom de "combustible liquéfiables ", offre des vitesses 4 à 5 fois supérieures aux niveaux habituellement rencontrés. Un travail de modélisation analytique a été entrepris afin de dégager une loi de régression adaptée au mode de dégradation de ces matériaux, notamment en raison du processus d'atomisation. L'originalité de ce travail repose sur la confrontation de ce modèle à un ensemble de données expérimentales recueillies sur un montage conçu spécifiquement pour cette étude : le banc HYCARRE.

Titre traduit

Study of combustion phenomena in a hybrid rochet engine : modeling and experimental analysis of the liquefying fuels regression process

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