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Détonations dans les aérosols de gouttelettes liquides réactives. Etude de l'influence des propriétés physicochimiques de la phase liquide et de l'oxydant gazeux

Résumé : Dans des milieux hétérogènes d'aérosols de gouttelettes de carburants liquides, on a étudié l'influence des propriétés physicochimiques de la phase liquide et de l'oxydant gazeux sur les conditions d'initiation d'une détonation, ses caractéristiques de propagation et l'existence d'une structure cellulaire analogue à celle des mélanges gazeux. Les expériences ont été effectuées dans un tube de section carrée (53x53mm) et de longueur 4m, avec des gouttelettes de 30 μm. Dans l'air, avec des carburants volatils (heptane, isooctane) 3 régimes de détonation ont été observés, lorsque la richesse croît : régime hélicoïdal ; marginal avec structure à demi-cellule ; régime normal avec structure multicellulaire. Lorsque le rapport de dilution diminue, on n'observe que le régime à structure multicellulaire et la taille des cellules diminue. Dans des carburants moins volatils (octane), on retrouve les mêmes régimes de détonation, mais les tailles de cellule sont plus grandes que celles de l'isooctane. Dans le cas de carburants peu volatils (décane ou dodécane), la détonation n'a pas été initiée, quelle que soit la richesse et la dilution. Avec le nitrométhane (cas d'un monergol) on a observé la formation et la propagation d'une détonation et mis en évidence la structure cellulaire. Un modèle numérique a été développé. Seul le facteur préexponentiel de la loi de cinétique chimique est ajusté en fonction de la nature du carburant. Les résultats des simulations effectuées, en configurations bi- et tri-dimensionnelles, en fonction de la richesse et de la dilution conduisent à des régimes de propagation et à des tailles de la structure cellulaire en accord raisonnable avec les expériences.
Document type :
Theses
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https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00789666
Contributor : Bénédicte Carouge <>
Submitted on : Monday, February 18, 2013 - 3:41:45 PM
Last modification on : Tuesday, June 4, 2019 - 6:21:44 PM
Document(s) archivé(s) le : Sunday, May 19, 2013 - 4:04:03 AM

Identifiers

  • HAL Id : tel-00789666, version 1

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Citation

Mohamed El-Amine Benmahammed. Détonations dans les aérosols de gouttelettes liquides réactives. Etude de l'influence des propriétés physicochimiques de la phase liquide et de l'oxydant gazeux. Autre. ISAE-ENSMA Ecole Nationale Supérieure de Mécanique et d'Aérotechique - Poitiers, 2013. Français. ⟨NNT : 2013ESMA0001⟩. ⟨tel-00789666⟩

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