Amorçage et propagation de la détonation dans des mélanges gazeux d’éthanol et d’oxygène ou d’air : expériences et calculs / Titouan FESSARD  

Titre : Amorçage et propagation de la détonation dans des mélanges gazeux d’éthanol et d’oxygène ou d’air : expériences et calculs Type de document : thèse Auteurs : Titouan FESSARD, Auteur ; Vincent RODRIGUEZ, Directeur de thèse ; Pierre VIDAL, Directeur de thèse ; Institut PPRIME UPR CNRS 3346 - FTC, Commanditaire ; Georges JOURDAN, Rapporteur ; Guillaume LEGROS, Rapporteur ; Deanna LACOSTE, Examinateur Année de publication : 2026 Importance : 125 p. Note générale : NNT 2026ESMA0002 Résumé Mots clés Remerciements Table des matières Liste des figures Liste des tableaux Nomenclature Bibliographie Annexes Catégories : Alcool (combustible) Calculs numériques Cinétique chimique Mélange Ondes de choc Ondes de détonation Oxygène Sciences:Expériences Structure cellulaire (physique) Résumé : INTRODUCTION Vue d'ensemble et historique et historique des détonations Cadres applicatifs de la détonation Éthanol Objectif de l'étude et plan du mémoire DESCRIPTIONS DE LA DÉTONATION ET ÉTUDES DE MÉLANGES À BASE D'ÉTHANAOL Lois de bilan La détonation vue comme une discontinuité totalement réactive Modèle ZND : zone de réaction moyenne stationnaire de détonation Détonation de mélanges éthanol-oxydants DISPOSITIFS EXPÉRIMENTAUX ET MÉTHODES Vue d'ensemble Mélanges et espèces utilisés Protocoles expérimentaux Techniques de mesure MODÈLE PRÉDICTIF D'UNE LARGEUR REPRÉSENTATIVE DE CELLULE Approche proposée Équivalence des processus cellulaires et ZND Description statistique des cellules de détonation RÉSULTATS ET ANALYSE Détonation dans les mélanges saturés en éthanol Détonation dans des mélanges de richesses sous-saturées CONCLUSION ET PERSPECTIVES En ligne : https://theses.hal.science/tel-05536517

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Étude expérimentale et numérique du mélange anisotherme de jets ronds turbulents à travers une grille fractale / Vincent BERROUET  

Titre : Étude expérimentale et numérique du mélange anisotherme de jets ronds turbulents à travers une grille fractale Type de document : thèse Auteurs : Vincent BERROUET, Auteur ; Eva DORIGNAC, Directeur de thèse ; Florian MOREAU, Directeur de thèse ; Gildas LALIZEL, Directeur de thèse ; Institut PPRIME UPR CNRS 3346 - FTC, Commanditaire ; Béatrice PATTE-ROULAND, Rapporteur ; Henda DJERIDI, Rapporteur ; Ludovic CHATELLIER, Examinateur ; Martin OBLIGADO, Examinateur ; Stéphane ROUX, Examinateur ; Éric ROYER, Examinateur Année de publication : 2025 Importance : 221 p. Note générale : NNT 2025ESMA0013 Table des matières Nomenclature Résumé Mots clés Annexes Catégories : Équations de Prandtl Fluorescence induite par laser Fractales Jets Mélange Moyenne de Reynolds Température Théorie du transport Turbulence Vélocimétrie par images de particules Vitesse Résumé : INTRODUCTION GÉNÉRALE Contexte de l'étude Objectifs de la thèse Plan du manuscrit ÉTUDE BIBLIOGRAPHIQUE Étude bibliographique de la turbulence La turbulence de grille classique La turbulence de grille fractale La turbulence dans le cadre de jet rond confiné Conclusions de l'étude bibliographique DISPOSITIF EXPÉRIMENTAL DE LA BOUCLE BEAM Cahier des charges Contrôle/commande des débits volumiques d'eau Contrôle/commande des températures des écoulements Présentation du montage global Tests de validation de la boucle BEAM Conclusions sur le dispositif expérimental DISPOSITIF NUMÉRIQUE : DÉVELOPPEMENT DE SIMULATIONS NUMÉRIQUES SUR STAR CCM+ Choix des simulations Conception CAO de la grille Conditions aux limites Modèles de simulation utilisés Le maillage Conclusion sur le dispositif numérique MÉTROLOGIE DE MESURE DE VITESSE ET DE TEMPÉRATURE Métrologie de mesure de vitesse : la stéréo-PIV Métrologie de température : la LIF Conclusions sur les méthodes de mesure de vitesse et de température RÉSULTATS DYNAMIQUES EXPÉRIMENTAUX ET NUMÉRIQUES Présentation de la morphologie moyenne de l'écoulement Analyse des vitesses et des écarts-types expérimentaux de vitesse Comparaison expérimental/numérique des mesures de vitesse et d'écart-type Conclusions sur les résultats dynamiques RÉSULTATS THERMIQUES EXPÉRIMENTAUX ET NUMÉRIQUES Analyse du mélange hydrothermique turbulent Comparaison expérimental/numérique des données thermiques Analyse des moments d'ordre supérieurs Conclusions sur les résultats thermiques CONCLUSIONS ET PERSPECTIVES Résumé et conclusions Perspectives En ligne : https://theses.hal.science/tel-05458005

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Experimental and Numerical Study of Rotating Detonation in a Hydrogen-Oxygen Subscale Combustor / Ewen BARD  

Titre : Experimental and Numerical Study of Rotating Detonation in a Hydrogen-Oxygen Subscale Combustor Titre original : Étude expérimentale et numérique de la détonation rotative dans une maquette de chambre de combustion hydrogène-oxygène Type de document : thèse Auteurs : Ewen BARD, Auteur ; Pierre VIDAL, Directeur de thèse ; Dmitry DAVIDENKO, Directeur de thèse ; Stéphane BOULAL, Directeur de thèse ; Institut PPRIME UPR CNRS 3346 - FTC, Commanditaire ; Michael OSCHWALD, Rapporteur ; Myles, D. BOHON, Rapporteur ; Nabiha CHAUMEIX, Examinateur ; Laurent CATOIRE, Examinateur ; Laurent SELLE, Examinateur Année de publication : 2026 Importance : 162 p. Note générale : NNT 2026ESMA0004 Acknowledgements Abstract Keywords Contents List of Figures List of Tables List of Symbols Introduction Appendices Abstract Keyword Catégories : Chambres de combustion Hydrogène Mélange Moteurs-fusées Ondes de détonation Oxygène Propergols Sciences:Expériences Simulation des grandes échelles Résumé : EXPERIMENTAL STUDY STATE OF THE ART OF DETONATIVE PROPULSION Detonation Descriptions Benefits of Detonation for Propulsion Experiments on H2/O2-Fed RDCs Detonation Regimes in RDCs EXPERIMENTAL TEST FACILITY Test facilities Configurations of the Model RDC Injectors Initiation Device Measurements Optical measurements EXPERIMENTAL DETONATION REGIMES RDC test Conditions Non-Detonative Operation Analysis of the Experimental Results Comparison with RDC Tests from the Literature Summary of Experimental Observations NUMERICAL STUDY STATE OF THE ART OF ROTATING DETONATION SIMULATION Turbulence Modelling by Solving the Navier-Stokes Equations Numerical Simulations of H2/O2-Fed RDCs NUMERICAL SOLVER Navier-Stokes Equations for Compressible Reactive Flows Thermodynamic Model Chemical Kinetic Model Filtering of the Navier-Stokes Equations Post-Processing Methods 3D SIMULATIONS OF ROTATING DETONATION REGIMES CFD Simulation Cases for Detonation Regimes Results CONCLUSION AND PERSPECTIVES En ligne : https://theses.hal.science/tel-05600401

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Modélisation d'un foyer à combustion supersonique : simulations RANS et LES, comparaisons aux résultats expérimentaux / Guillaume PELLETIER  

Titre : Modélisation d'un foyer à combustion supersonique : simulations RANS et LES, comparaisons aux résultats expérimentaux Type de document : thèse Auteurs : Guillaume PELLETIER, Auteur ; Arnaud MURA, Directeur de thèse ; Marc FERRIER, Directeur de thèse ; Institut PPRIME UPR CNRS 3346 - FTC, Commanditaire ; Abdellah HADJADJ, Rapporteur ; Ronan VICQUELIN, Rapporteur ; Nabiha CHAUMEIX, Examinateur ; Daniel MIRA MARTINEZ, Examinateur ; Vladimir SABEL'NIKOV, Examinateur ; Frédéric PLOURDE, Examinateur Importance : 195 p. Note générale : NNT 2022ESMA0012 Remerciements Nomenclature Table des matières Annexe Bibliographie Résumé Mots clés Catégories : Chambres de combustion Compressibilité Hydrogène (combustible) Jets pariétaux Mélange Rugosité Simulation des grandes échelles Statoréacteurs à combustion supersonique Résumé : INTRODUCTION Contexte Le super stato-réacteur Programme LAPCAT Position du sujet de thèse ÉTUDE DE LA COMBUSTION SUPERSONIQUE Introduction Configurations élémentaires Configuration confinées Montage LAPCAT Conclusion DONNÉES EXPÉRIMENTALES EXPLOITÉES Banc LAERTE Chambre de combustion LAPCAT Rafales exploitées Résultats expérimentaux Conclusion DESCRIPTION DES OUTILS NUMÉRIQUES Équations de l'aéro-thermochimie / équations résolues Méthodes numériques Cas de validation de CEDRE MODÉLISATION NUMÉRIQUE Modélisation de la turbulence Modélisation de l'interaction combustion turbulence Modélisation des effets de la rugosité SIMULATION RANS Simulation des rafales R09 et R10 Étude de la sensibilité des résultats obtenus à différents paramètres Bilan SIMULATION INSTATIONNAIRE DE TYPE DELAYED DETACHED EDDY SIMULATION Simulation DDES de la configuration complète Travaux préliminaires Analyse des résultats obtenus CONCLUSION ET PERSPECTIVES Conclusions générales Perspectives En ligne : https://theses.hal.science/tel-04754360

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Numerical Simulation of Turbulent Combustion in Situations Relevant to Scramjet Engine Propulsion / Fábio Henrique EUGÊNIO RIBEIRO  

Titre : Numerical Simulation of Turbulent Combustion in Situations Relevant to Scramjet Engine Propulsion Titre original : Simulation numérique de la combustion turbulent dans des situations génériques représentatives à la propulsion d’un super-statoréacteur (Scramjet) Type de document : thèse Auteurs : Fábio Henrique EUGÊNIO RIBEIRO, Auteur ; Arnaud MURA, Directeur de thèse ; Vincent ROBIN, Directeur de thèse ; Institut PPRIME UPR CNRS 3346 - FTC, Commanditaire ; Fabien HALTER, Rapporteur ; Xue-Song BAI, Rapporteur ; Vladimir SABEL'NIKOV, Examinateur ; Valéria LEITE, Examinateur ; Véronique FORTUNÉ, Examinateur Note générale : NNT 2019ESMA0001 Acknowledgements Table of Contents List of Tables List of Figures Symbols and Abbreviations Résumé en français Appendices Bibliography Abstract Keywords Catégories : Chambres de combustion Compressibilité Hydrogène (combustible) Jets pariétaux Mélange Méthodes des frontières immergées Simulation des grandes échelles Statoréacteurs à combustion supersonique Turbulence Résumé : INTRODUCTION SCRAMJET ENGINES Historical Overview Technical Overview NUMERICAL METHODS Governing Equations Filtered Navier-Stokes Equations CREAMS Solver IMMERSED BOUNDARY METHOD General Introduction Continuous Forcing Method (CFM) Discrete Forcing Method (DFM) Implementation Verification and Validation Test Cases UNSTEADY PARTIALLY STIRRED REACTOR Description of the Model Residence Time Influence Sesitivity Analysis of the Steady-State Solutions Preliminary Comparison Between the PSR and the U-PaSR Models NON-REACTIVE SIMULATIONS Numerical Setup Computational Resolution and Statistical Convergence COmputational Results REACTIVE SIMULATIONS Numerical Setup Temperature Influence on the Flame Structure Computational Results CONCLUSIONS AND PERSPECTIVES En ligne : https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-02082214

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