Allumage hypergolique d’ergols bi-liquides stockables pour la propulsion spatiale : du drop test à l’impact de jets / Célia SOUDARIN  

Titre : Allumage hypergolique d’ergols bi-liquides stockables pour la propulsion spatiale : du drop test à l’impact de jets Type de document : thèse Auteurs : Célia SOUDARIN, Auteur ; Marc BELLENOUE, Directeur de thèse ; Yann BATONNEAU, Directeur de thèse ; Romain BEAUCHET, Directeur de thèse ; Institut PPRIME UPR CNRS 3346 - FTC, Commanditaire ; Timothée POURPOINT, Rapporteur ; Jérôme ANTHOINE, Rapporteur ; Frédéric GRISCH, Examinateur ; Annafederica URBANO, Examinateur ; Bastien BOUST, Examinateur Importance : 232 p. Note générale : NNT 2026ESMA0006 Remerciements Table des matières Nomenclature Annexes Table des références Table des figures Table des tableaux Résumé Mots clés Catégories : Jets Moteurs-fusées à ergols liquides Moteurs-fusées:Allumage Peroxyde d'hydrogène Propergols liquides Véhicules spatiaux:Propulsion Résumé : CONSULTABLE SUR L'ENT DE L'ISAE-ENSMA ET SUR LE WEB À PARTIR DU 3 AVRIL 2029 En ligne : https://theses.fr/2026ESMA0006

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Caractérisation expérimentale de la pulvérisation, de l'allumage et de la combustion de bi-ergols. Application à la propulsion spatiale par ergols stockables / Clément INDIANA  

Titre : Caractérisation expérimentale de la pulvérisation, de l'allumage et de la combustion de bi-ergols. Application à la propulsion spatiale par ergols stockables Type de document : thèse Auteurs : Clément INDIANA, Auteur ; Marc BELLENOUE, Directeur de thèse ; Bastien BOUST, Directeur de thèse ; Institut PPRIME UPR CNRS 3346 - FTC, Commanditaire ; Benoît FIORINA, Rapporteur ; Frédéric GRISCH, Rapporteur ; Dany ESCUDIE, Examinateur ; Stéphane PETITOT, Examinateur Importance : 219 p. Note générale : NNT 2016ESMA0025 Table des matières Remerciements Nomenclature Table des figures Liste des tableaux Introduction : Contexte et plan Bibliographie et index Annexes Résumé Mots clés Catégories : Alcool (combustible) Fusées (aéronautique):Combustibles Moteurs-fusées:Allumage Moteurs:Injection du carburant Peroxyde d'hydrogène Propergols:Combustion Pulvérisation Véhicules spatiaux:Propulsion Résumé : SYNTHÈSE BIBLIOGRAPHIQUE Généralités sur la propulsion spatiale Pulvérisation et injecteurs Allumage et combustion DISPOSITIFS EXPÉRIMENTAUX ET MOYENS MÉTROLOGIQUES Banc non réactif pour l'étude des sprays Banc réactif pour la combustion RÉSULTATS DES EXPÉRIMENTATIONS Essais de pulvérisation sur AILEFS Essais en combustion sur ACSEL CONCLUSIONS ET PERSPECTIVES En ligne : https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-03476817

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Développement de catalyseurs Pt/Al2O3 pour la décomposition catalytique du peroxyde d’hydrogène hautement concentré : application à la combustion biergol / Camille COTTENOT  

Titre : Développement de catalyseurs Pt/Al2O3 pour la décomposition catalytique du peroxyde d’hydrogène hautement concentré : application à la combustion biergol Type de document : thèse Auteurs : Camille COTTENOT, Auteur ; Marc BELLENOUE, Directeur de thèse ; Yann BATONNEAU, Directeur de thèse ; Bastien BOUST, Directeur de thèse ; Romain BEAUCHET, Directeur de thèse ; Institut PPRIME UPR CNRS 3346 - FTC, Commanditaire ; Jérôme ANTHOINE, Rapporteur ; Annafederica URBANO, Rapporteur ; Frédéric GRISCH, Examinateur ; Lilian PREVOST, Examinateur ; Laurent CATOIRE, Examinateur Importance : 268 p. Note générale : NNT 2025ESMA0006 Résumé Remerciements Table des matières Nomenclature Table des figures Introduction générale Annexes Liste des références Résumé Mots clés Catégories : Atomisation Catalyseurs au platine Écoulement diphasique Moteurs-fusées:Alimentation en carburant Peroxyde d'hydrogène Propergols liquides:Allumage Véhicules spatiaux:Propulsion Résumé : GÉNÉRALITÉS, GRANDEURS ET NOTATIONS UTILISÉES EN PROPULSION, ÉQUATIONS DE PRÉDIMENSIONNEMENT Calculs des performances L'influence de la concentration massique La combustion Délai d'auto-allumage : entre théorie et pratique DÉCOMPOSITION DE PEROXYDE D'HYDROGÈNE CONCENTRÉ SUR DES CATALYSEURS Pt/Al2O3 LES CATALYSEURS DE DÉCOMPOSITION DU PEROXYDE D'HYDROGÈNE : SYNTHÈSE BIBLIOGRAPHIQUE Introduction Les catalyseurs de décomposition du peroxyde d'hydrogène Méthodes de préparation des catalyseurs hétérogènes Conclusion TECHNIQUES ET DICPOSITIFS D'ANALYSES, DISPOSITIFS EXPÉRIMENTAUX ET MÉTHODOLOGIE Préparation des catalyseurs Caractérisation des catalyseurs Décomposition : réactivité et performances Méthodologie d'évaluation de la performance Conclusion ÉTUDES EXPÉRIMENTALES DE CATALYSEUR Pt/Al2O3 SUR LA PERFORMANCE DE DÉCOMPOSITION DU PEROXYDE D'HYDROGÈNE ET LEUR VIEILLISSEMENT Préambule : motivations de l'optimisation Influence du traitement thermique Influence du diamètre des catalyseurs Pt/Al2O3 Conclusion COMBUSTION BIERGOL ASSISTÉE PAR LES GAZ D'http 98% DÉCOMPOSÉS PAR DES CATALYSEURS Pt/Al2O3 Stratégies d'allumage d'un fuel par de l'HTTP décomposé Influence de la qualité de décomposition DISPOSITIFS EXPÉRIMENTAUX DE COMBUSTION ET MÉTHODOLOGIES D'ANALYSES Description du banc ACSEL Implémentation des modules catalytiques Analyses et méthodologies Paramètres d'étude Conclusion ÉTUDE BIBLIOGRAPHIQUE DE L'ATOMISATION, ÉVAPORATION, ALLUMAGE ET COMBUSTION D'UN FUEL LIQUIDE DANS UN GAZ CHAUD OXYDANT Chargement du lit catalytique : synthèse de l'état de l'art Processus d'atomisation d'un spray Atomisation dans le cas réactif Conclusions INFLUENCE DES VITESSES ET PARAMÈTRES D'INJECTION SUR L'ALLUMAGE ET LA STABILITÉ DE COMBUSTION Matrice expérimentale des essais de combustion Qualité d'atomisation Limite d'allumage Performance et stabilité de combustion Conclusion DÉVELOPPEMENT D'UNE TORCHE D'ALLUMAGE CATALYTIQUE BIERGOL Motivation et objectifs Dimensionnement de la solution technique Essais de réception du système d'allumage catalytique Test d'allumage du banc PERGOLA avec ToCa Conclusion CONCLUSION GÉNÉRALE ET PERSPECTIVES En ligne : https://theses.hal.science/tel-05612808

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Étude expérimentale de la combustion à volume constant pour la propulsion aérobie : influence de l'aérodynamique et de la dilution sur l'allumage et la combustion / Quentin MICHALSKI  

Titre : Étude expérimentale de la combustion à volume constant pour la propulsion aérobie : influence de l'aérodynamique et de la dilution sur l'allumage et la combustion Type de document : thèse Auteurs : Quentin MICHALSKI, Auteur ; Marc BELLENOUE, Directeur de thèse ; Bastien BOUST, Directeur de thèse ; Institut PPRIME UPR CNRS 3346 - FTC, Commanditaire ; Ephraim GUTMARK, Rapporteur ; Frédéric GRISCH, Rapporteur ; Christine ROUSSELLE, Examinateur ; Laurent SELLE, Examinateur ; Michel CAZALENS, Examinateur ; Bruno LE NAOUR, Examinateur Importance : 272 p. Note générale : NNT 2019ESMA0009 Remerciements Table des matières Nomenclature Liste des figures Liste des tables Liste des tableaux Introduction Annexes Bibliographie Résumé Mots clés Catégories : Aéronautique:Économies d'énergie Gaz de combustion Industrie:Aspect environnemental Moteurs:Combustion Turbulence Vélocimétrie par images de particules Résumé : CONTEXTE ET OBJECTIFS Combustion à gain de pression (ou Pressure Gain Combustion, PGC) Implémentations du cycle d’Atkinson-Humphrey Le moteur alternatif à combustion interne (MACI) Chambres de combustion à valves sans piston (CCVSP) Synthèse et objectifs du manuscrit CV2 : UN DISPOSITIF D’ÉTUDE DE LA COMBUSTION A VOLUME CONSTANT CYCLIQUE REPRÉSENTATIF DES CHAMBRES A VALVES SANS PISTON Description globale du dispositif Protocole et réglages des conditions d’utilisation Résolution du champ de vitesse instantanée par particle image velocimetry Modèle d’analyse thermodynamique 0D multizones Synthèse sur la mise en place du dispositif CV2 CARACTÉRISATION ET ANALYSE DÉTAILLÉE D’UNE SÉQUENCE EXPÉRIMENTALE EN INJECTION DIRECTE GAZ PROPANE Description générale et reproductibilité Approche LES conjointe Phase d’admission et de mélange Phase de combustion Phase de refroidissement isochore après combustion Phase d’échappement et de détente Conclusion INFLUENCE DE L’INSTANT D’ALLUMAGE SUR LA STABILITÉ CYCLIQUE Influence de la stabilité cyclique sur la phase de propagation de la combustion Influence de la richesse et de l’écoulement local sur la probabilité d’allumage Conclusion INFLUENCE DES CONDITIONS AUX LIMITES EN PRESSION ET TEMPÉRATURE SUR LE CYCLE CVC Injection directe de n-décane liquide Phénoménologie du processus CVC dans le cas de l’injection directe liquide Influence de la contrepression d’échappement Extrapolation du bilan énergétique de cycle Conclusion ALLUMAGE DES GAZ FRAIS PAR LES GAZ RÉSIDUELS Caractérisation de l’allumage par gaz résiduel Mécanisme de rallumage en injection directe de propane gazeux Cas d’un carburant liquide d’allumage par gaz résiduels : rallumage en n-décane/air Conclusion et perspectives CONCLUSION GÉNÉRALE En ligne : https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-02293109

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Etude expérimentale et modélisation des pertes thermiques pariétales lors de l'interaction flamme-paroi instationnaire / Bastien BOUST  

Titre : Etude expérimentale et modélisation des pertes thermiques pariétales lors de l'interaction flamme-paroi instationnaire Type de document : thèse Auteurs : Bastien BOUST ; Marc BELLENOUE, Directeur de thèse ; Julien SOTTON, Directeur de thèse ; LCD ENSMA UPR CNRS 9028, Commanditaire ; Christine ROUSSELLE, Rapporteur ; Michel TRINITE, Rapporteur ; Afif AHMED, Examinateur ; Marc BELLENOUE, Examinateur ; Gilles BRUNEAUX, Examinateur ; Julien SOTTON, Examinateur Importance : 272 p. Note générale : NNT 2006POIT2308 Remerciements Table des matières Nomenclature Introduction Conclusions et perspectives Annexe Bibliographie Catégories : Chaleur Combustion Mesures optiques Turbulence Index. décimale : TH-06 Résumé : SYNTHESE BIBLIOGRAPHIQUE Phénoménologie de l'interaction flamme-paroi Caractérisation des pertes thermiques dans les moteurs Modélisation des pertes thermiques en combustion turbulente DISPOSITIFS ET DIAGNOSTICS EXPERIMENTAUX Chambres de combustion Diagnostics expérimentaux IMPORTANCE DE L'INTERACTION FLAMME-PAROI DANS LES PERTES THERMIQUES Caractérisation thermique de l'intéraction flamme-paroi en régime laminaire Caractérisation thermique de l'intéraction flamme-paroi en régime turbulent MODELISATION DE L'INTERACTION FLAMME-PAROI INSTATIONNAIRE EN REGIME LAMINAIRE Données expérimentales de référence Modèle d'interaction flamme-paroi basé sur le taux de réaction Modèle d'intéraction flamme-aroi basé sur un bilan d'énergie SIMULATION DU COINCEMENT DE FLAMME EN REGIME LAMINAIRE Données expérimentales de référence Description du code de calcul Validation du code de calcul Exploitation du code de calcul TRANSFERTS THERMIQUES AUX PAROIS EN REGIME TURBULENT Données expérimentales de référence Traitement des données PIV Modélisation des pertes thermiques en régime turbulent En ligne : http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00116773/fr/

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Experimental Analysis of Cyclic Ignition Strategies for Pistonless Constant-Volume Combustion / Choomanee RUNNOO  

Titre : Experimental Analysis of Cyclic Ignition Strategies for Pistonless Constant-Volume Combustion Titre original : Analyse expérimentale de stratégies d’allumage cyclique appliquées à la combustion à volume constant sans piston pour la propulsion aéronautique Type de document : thèse Auteurs : Choomanee RUNNOO, Auteur ; Marc BELLENOUE, Directeur de thèse ; Bastien BOUST, Directeur de thèse ; Quentin MICHALSKI, Directeur de thèse ; Institut PPRIME UPR CNRS 3346 - FTC, Commanditaire ; Razi NALIM, Rapporteur ; Philippe GUIBERT, Rapporteur ; Guillaume VANHOVE, Examinateur ; Antonio ANDREINI, Examinateur Année de publication : 2026 Importance : 198 p. Note générale : NNT 2026ESMA0007 Acknowledgements Publications Associated with this Research Nomenclature Table of Contents List of Figures List of Tables References Appendices Résumé étendu Abstract Keywords Catégories : Chambres de combustion Chimiluminescence Heptane Moteurs-fusées:Combustion Moteurs:Injection du carburant Turbomachines Turbulence Vélocimétrie par images de particules Résumé : INTRODUCTION Background and Aim Thesis Structure STATE-OF-THE-ART Alternative Combustion Cycles Pressure Gain Combustion Spark-Ignition Combustion in Pistonless CVCs Liquid-Fuels Self-Ignition in Aeroengine Applications Objectives of the Thesis CV2: AN EXPERIMENTAL CYCLIC CONSTANT-VOLUME COMBUSTION DEVICE AND ITS REDUCED ORDER MODEL Introduction Description of the CV2 Setup Introduction Experimental Diagnostic 1-D Model for Cycle Analysis Conclusion to this Chapter LIQUID SPARK-IGNITED CYCLIC CVC Introduction Presentation and Analysis of a Typical Spark-Ignition Sequence Using Liquid N-Heptane Injection Influence of Operating Parameters Conclusion to this Chapter LIQUID SELF-IGNITED CYCLIC CVC Introduction Generation of Self-Ignition Events through Delayed Spark Ignition Timing Presentation and Analysis of a Typical Self-Ignition Sequence Effect of Exhaust Pressure on the Self-Ignited Cycle Properties Effect of Cycle Optimization on Total Energy Losses Conclusion CONCLUSION AND PERSPECTIVE En ligne : https://theses.hal.science/tel-05674048

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Injection de bi-ergols liquides par triplet de jets impactants : caractérisation fine de l’atomisation et de la combustion / Nicolas RIAUD  

Titre : Injection de bi-ergols liquides par triplet de jets impactants : caractérisation fine de l’atomisation et de la combustion Type de document : thèse Auteurs : Nicolas RIAUD, Auteur ; Marc BELLENOUE, Directeur de thèse ; Bastien BOUST, Directeur de thèse ; Institut PPRIME UPR CNRS 3346 - FTC, Commanditaire ; Nabiha CHAUMEIX, Rapporteur ; Jérôme ANTHOINE, Rapporteur ; Frédéric GRISCH, Examinateur ; Lilian PREVOST, Examinateur Importance : 211 p. Note générale : NNT 2021ESMA0010 Remerciements Table des matières Nomenclature Bibliographie Annexes Résumé Mots clés Catégories : Evaporation Fusées (aéronautique):Combustibles Fusées à propergol liquide Gouttes Jets Peroxyde d'hydrogène Pulvérisation Véhicules spatiaux:Propulsion Résumé : INTRODUCTION Une nouvelle ère pour le spatial ? La propulsion chimique : briques technologiques et innovations Étude de la combustion biergol de liquides stockables non hypergoliques AILEFS ET ACSEL : DEUX MONTAGES DÉDIÉS À L'ÉTUDE DE L'ATOMISATION ET DE LA COMBUSTION DE SPRAY D'ERGOLS STOCKABLES Présentation des injecteurs, ergols et liquides de similitudes Le montage AILEFS Diagnostics optiques Méthodes de post-traitement Plan d'essais pour la caractérisation de la pulvérisation et de la combustion de sprays d'ergols par jets impactants CARACTÉRISATION EXPÉRIMENTALE DE L A PULVÉRISATION PAR JETS IMPACTANTS État de l'art Application du modèle à la similitude de l'évaporation de gouttes Caractérisation expérimentale de l'atomisation secondaire sur AILEFS Caractérisation in situ des sprays réels du banc ACSEL CARACTÉRISATION EXPÉRIMENTALE DE LA COMBUSTION DE SPRAYS D'ERGOLS LIQUIDES État de l'art Analyse d'une combustion bi-ergol Effet du diamètre de col Influence du fuel CONCLUSION ET PERSPECTIVES En ligne : https://theses.hal.science/tel-04647069

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