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Auteur(s)
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Bruno DESHAIES : Directeur de Recherche au CNRS - Professeur à l’Université des Antilles et de la Guyane
-
Vladimir SABEL’NIKOV : Directeur de Recherche à l’Office National d’Études et de Recherches Aérospatiales (ONERA)
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Lire l’articleINTRODUCTION
Dans tous les cas pratiques d’écoulement, les nombres de Reynolds sont suffisamment grands pour que l’écoulement soit en fait turbulent. Cette turbulence introduit, dans un écoulement supersonique, des échelles spatiales et temporelles dont certaines sont trop petites pour qu’une simulation directe des équations de Navier-Stokes puisse être envisagée, du moins sur un domaine spatial intéressant les applications pratiques. Certains des phénomènes directement contrôlés par la turbulence (mélange, combustion…) doivent être modélisés. Dans le cas d’un écoulement supersonique, une modélisation spécifique doit être utilisée.
Cet article présente donc les problèmes liés à la turbulence et les équations de modélisation associées. Les applications de la combustion en écoulement supersonique seront présentées en guise de conclusion.
Cet article constitue le second et dernier volet d’une série consacrée à la Combustion en écoulement supersonique :
Le lecteur se reportera utilement aux articles de la rubrique Mécanique des fluides appliquée, dans ce traité : , , , , , [BE 8 165].
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Applications de la combustion en écoulement supersoniqueArticle inclus dans l'offre
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2. Combustion supersonique, application à la propulsion : problème à résoudre
Le problème pratique principal à résoudre pour utiliser la combustion supersonique dans les chambres de combustion est de conserver une dimension pour la chambre de combustion qui, compte tenu des divers temps caractéristiques contrôlant le mélange, l’allumage et la combustion, reste compatible avec celle que requiert son utilisation pour la propulsion d’un avion ou d’un missile.
dans le cas d’un avion hypersonique, une longueur de 3 mètres pour cette chambre de combustion semble un maximum .
Le tableau 1 dont les données ont été calculées à partir des résultats présentés dans les références montre que, dans le cas des grands nombres de Mach de vol
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BIBLIOGRAPHIE
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(1) - BORGHI (R.) - Turbulent combustion modelling - . Prog. Energy Combust. Sci. Vol 14, p. 245-292 (1988).
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(2) - KUZNETSOV (V.R.), SABEL’NIKOV (V.A.) - Turbulence and Combustion - . New York : Hemispere (1990).
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(3) - BORGHI (R.), DESTRIAU (M.) - La combustion et les flammes - . Éditions Technip (1995).
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(4) - FRICH (U.) - Turbulence - . Cambridge university Press, (1995).
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(5) - BRAY (K.N.C.), LIBBY (P.A.), WILLIAMS (F.A.) - High speed turbulent combustion - . In : Turbulent Reacting Flows (P.A. Libby and F.A. Williams, Eds), p. 609, Academic Press, San Diego (1994).
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(6) - BRAY (K.N.C.), PETERS (N.) - Laminar flamelets in turbulent flames - . In : Turbulent Reacting Flows (P.A. Libby and F.A. Williams, Eds), p. 63, Academic Press, San Diego (1994).
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