Analyse numérique des écoulements internes au sein des moteurs à propergol solide. Vers une prise en compte des mécanismes instationnaires couplés

Résumé : La caractérisation et la simulation des écoulements internes au sein des moteurs àpropergol solide, en considérant des mécanismes physiques fortement couplés, constituentl’objectif principal de ce mémoire de thèse. Dans cette optique, la conjonction entrefluide/régression de surface/couplage fluide structure a imposé de déployer une stratégiepropre lors du développement de la modélisation numérique. En effet, le modèle intègre untraitement de frontière immergée couplé avec un suivi de frontière mobile afin de pouvoirrendre compte de la formidable variation géométrique interne subie au cours d’un tir. Côtéfluide, un maillage automatique est nécessaire et la gestion de ce dernier s’appuie sur undéveloppement récursif avec structure hiérarchisée de type 2n tree. Une attention particulièrea été portée sur le solveur lui-même avec une approche explicite en temps et un schémanumérique basé sur l’approche de Roe avec limiteur de flux au second ordre. Des cas testsont été réalisés afin de valider le solveur et les différentes conditions aux limites introduites,notamment des conditions spécifiques développées pour les besoins de simulation. Lespremiers résultats soulignent tout l’intérêt du modèle proposé et sauf erreur de notre part,pour la première fois, l’analyse des sources tourbillonnaires responsables des instabilités ausein de ces moteurs a été étudiée en intégrant les effets du changement continu de géométrie.Finalement, la faisabilité d’une interaction forte entre solveur fluide et solveur solide a étéréalisée sur un modèle simplifié d’un moteur segmenté.L’ensemble des développements permet un accès aux mécanismes couplés complexeset aux fortes interactions au sein des moteurs à propergol solide et offre de nouvellesperspectives dans la caractérisation des mécanismes fortement couplés.
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Autre. ISAE-ENSMA Ecole Nationale Supérieure de Mécanique et d'Aérotechique - Poitiers, 2013. Français. 〈NNT : 2013ESMA0030〉
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Soumis le : lundi 24 février 2014 - 14:28:56
Dernière modification le : mercredi 21 novembre 2018 - 10:42:02
Document(s) archivé(s) le : samedi 24 mai 2014 - 11:25:14

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Phu Ho Tran. Analyse numérique des écoulements internes au sein des moteurs à propergol solide. Vers une prise en compte des mécanismes instationnaires couplés. Autre. ISAE-ENSMA Ecole Nationale Supérieure de Mécanique et d'Aérotechique - Poitiers, 2013. Français. 〈NNT : 2013ESMA0030〉. 〈tel-00951242〉

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