Instabilités de l'écoulement interne des moteurs à propergol solide / Thierry Feraille ; sous la direction de Grégoire Casalis

Date :

Editeur / Publisher : [S.l.] : [s.n.] , 2004

Type : Livre / Book

Type : Thèse / Thesis

Langue / Language : français / French

Instabilités hydrodynamiques

Écoulement diphasique

Moteurs -- Propergols solides

Moteurs -- Injection du carburant

Casalis, Grégoire (Directeur de thèse / thesis advisor)

École nationale supérieure de l'aéronautique et de l'espace (Toulouse ; 1972-2007) (Organisme de soutenance / degree-grantor)

Résumé / Abstract : Les longs moteurs à propergol solide peuvent présenter des oscillations de poussée dues à des fluctuations de la pression dans la chambre de combustion. Une source de ces fluctuations peut être l'instabilité de l'écoulement interne (écoulement de Taylor), dont l’étude au sens classique a déja été effectuée par J.Griffond (2001) sur l'écoulement monophasique. Elle est présentée au premier chapitre, ainsi que le problème des oscillations de poussée et une première analyse des mesures effectuées sur divers montages expérimentaux. Dans le but d’augmenter l'impulsion spécifique du moteur, le propergol contient des particules d’aluminium relachées dans l'écoulement. Afin de prendre en compte la présence de ces particules, un nouvel écoulement de base, alors diphasique, doit être recherché. C’est ce qui est fait au chapitre 2. L’étude de stabilité de cet écoulement y est aussi menée, et montre finalement une faible influence des particules sur la stabilité. Une modélisation de la combustion y est aussi donnée dans le but de fournir un modèle homogène pour une étude de stabilité, mais celle-ci n’est pas faite ici. L'approche classique de stabilité ne suffit pas à décrire toutes les observations expérimentales. Pour cela, une nouvelle approche de la stabilité est mise en œuvre dans le chapitre 3. Il s’agit d’une approche globale de la stabilité de l'écoulement qui prend en compte le caractère non-parallèle de l'écoulement de Taylor. Les résultats théoriques montrent un bon accord avec les mesures effectuées sur les maquettes et sur Ariane 5.