Etude et optimisation de la Transition Déflagration Détonation (TDD) en tube des mélanges stoechiométriques H2/O2/N2 et (CH4, C2H2, C2H4 et C3H8)/O2/N2 et de sa Transmission à un espace de plus grande dimension

Résumé : Dans le cadre de la mise au point d'un moteur à détonation pulsée aérobie, nous nous intéressons au système d'initiation répétitive de la détonation. Cette initiation consiste en la création de la détonation à partir d'un allumage basse énergie par Transition Déflagration Détonation (TDD) et à sa transmission à la chambre de combustion de plus grande dimension.
Dans une première partie, nous avons cherché à réduire le temps et la longueur de TDD (LTDD et tTDD), dans un tube de faible dimension (d=26mm) par l'introduction d'obstacles répétitifs. Nous avons étudié la TDD de mélanges réactifs à base d'hydrogène ou d'hydrocarbures possédant la même taille de cellule de détonation (λ~10mm). Nous avons montré que le paramètre contrôlant tTDD est la vitesse fondamentale de flamme, et que celui contrôlant LTDD est λ (LTDD/λ~30 ±25% en première approximation).
Dans une seconde partie, nous avons cherché à réduire le critère classique dc=13λ de transmission de la détonation depuis un tube (d=26mm) jusque dans la chambre de combustion (Dch=200mm). Nous avons étudié la diffraction d'une onde de détonation autonome et stationnaire au travers soit (i) d'un cône avec un obstacle central (de demi angle au sommet α de 5 à 55°), soit (ii) d'un saut de section fini (D/d=1,5 ou 2), ou soit (iii) de deux réflexions normales successives dans des tubes de diamètres croissants (D puis Dch, D/d=2 – 3 ou 3,85). Pour (i) et (ii), le critère de transmission diminue avec respectivement α et D/d, jusqu'à dc=4,4λ pour D/d=1,5 et dc=2,2λ pour α=5°. Nous montrons qu'avec la géométrie (iii) et le passage des deux réflexions (soit Dch/d=7,69), le critère de transmission devient dc=2,2λ quelque soit D, soit un gain de plus de 80% par rapport à la transmission à l'espace libre.
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Contributeur : Rémy Sorin <>
Soumis le : mardi 3 octobre 2006 - 14:40:33
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Document(s) archivé(s) le : mardi 6 avril 2010 - 17:46:50

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Rémy Sorin. Etude et optimisation de la Transition Déflagration Détonation (TDD) en tube des mélanges stoechiométriques H2/O2/N2 et (CH4, C2H2, C2H4 et C3H8)/O2/N2 et de sa Transmission à un espace de plus grande dimension. Energie électrique. Université de Poitiers, 2005. Français. ⟨tel-00103120⟩

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