Capture, par mousse aqueuse, de particules micrométriques dispersées par explosif. Étude expérimentale et numérique / Maéva MIKART-MAZIA  

Titre : Capture, par mousse aqueuse, de particules micrométriques dispersées par explosif. Étude expérimentale et numérique Type de document : thèse Auteurs : Maéva MIKART-MAZIA, Auteur ; Ashwin CHINNAYYA, Directeur de thèse ; Denis COUNILH, Directeur de thèse ; Institut PPRIME UPR CNRS 3346 - PMM, Commanditaire ; Eric DANIEL, Rapporteur ; Isabelle SOCHET, Rapporteur ; Abdellah HADJADJ, Examinateur ; François GENSDARMES, Examinateur ; Martin MONLOUBOU, Examinateur ; Guerhard KASPER, Examinateur Importance : 288 p. Note générale : NNT 2019ESMA0022 Table des figures Table des matières Liste des tableaux Nomenclature Annexes Résumé Mots clés Catégories : Ecoulement polyphasique Effet de souffle Explosifs:Lutte contre Mousse (chimie) Ondes de choc Ondes de détonation Particules (matière):Capture Simulation par ordinateur Traînée (aérodynamique) Tubes à choc Résumé : INTRODUCTION GÉNÉRALITÉS SUR LES MOUSSES AQUEUSES ET LEUR POUVOIR D’ATTÉNUATION DES ONDES DE SOUFFLE Les multiples facettes de la mousse Les mousses aqueuses sèches Atténuation des ondes ÉTAT DE L’ART SUR LES AÉROSOLS ET LES ÉCOULEMENTS AVEC PARTICULES Théorie sur les aérosols Interaction entre des particules et une onde de choc ou de souffle Freinage et capture de particules par la mousse DÉVELOPPEMENT D’UN MODÈLE NUMÉRIQUE DE RALENTISSEMENT DANS L’AIR ET LA MOUSSE DE PARTICULES MISES EN VITESSE PAR IMPULSION Modélisation numérique du code LagFoam Étude de la capacité de LagFoam à restituer le ralentissement de particules dans un cas classique Vers une modélisation plus physique Conclusions partielles ÉTUDE DU FREINAGE DE PARTICULES MICROMÉTRIQUES DANS L’AIR ET DANS LA MOUSSE, EN L’ABSENCE DE CHARGE EXPLOSIVE Introduction Campagne expérimentale de freinage de particules micrométriques en tube à choc Campagne expérimentale de freinage de particules micrométriques en tube à détonation Campagne expérimentale de freinage de particules micrométriques en canon électrique à plasma Étude numérique du ralentissement de particules micrométriques mises en mouvement par impulsion, dans l’air et la mousse Conclusions partielles MODÈLE MULTIPHASIQUE NUMÉRIQUE M3OUSSACA Introduction Principe et structure du code Modèle bidimensionnel Forces de traînée Transferts thermiques Fragmentation secondaire Détonation : modèle de Chapman-Jouguet Équations d’état Développements informatiques Résumé de la structure du code ÉTUDE EXPÉRIMENTALE DE LA CAPTURE DE PARTICULES DISPERSÉES PAR EXPLOSIF PAR UNE MOUSSE AQUEUSE Introduction Configuration expérimentale Analyse des résultats Conclusions partielles ÉTUDE DE LA CAPACITÉ DE M3OUSSACA A PRÉDIRE LA CAPTURE, PAR UNE MOUSSE AQUEUSE, DE PARTICULES DISPERSÉES PAR EXPLOSIF Introduction Étude de l’onde de souffle en l’absence de particule Étude de l’onde de souffle en présence des particules Étude de la restitution de la dynamique des différentes phases par M3OUSSACA Étude de l’efficacité de la mousse dans la capture de particules micrométriques Conclusions partielles CONCLUSIONS ET PERSPECTIVES En ligne : https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-02867899

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Contribution à la modélisation de la combustion non-prémélangée turbulente dans les écoulements rapides / Jean-François IZARD  

Titre : Contribution à la modélisation de la combustion non-prémélangée turbulente dans les écoulements rapides Type de document : thèse Auteurs : Jean-François IZARD, Auteur ; Arnaud MURA, Directeur de thèse ; Michel CHAMPION, Directeur de thèse ; LCD ENSMA UPR CNRS 9028, Commanditaire ; Luis Fernando FIGUEIRA DA SILVA, Rapporteur ; Abdellah HADJADJ, Rapporteur ; Roland BORGHI, Examinateur ; V. PERILLAT-AMEDE, Examinateur ; Nicolas MEYERS, Examinateur Année de publication : 2009 Importance : 227 p. Note générale : NNT 2009ESMA0030 Remerciements Résumé Table des matières Nomenclature Annexes Langues : Français (fre) Catégories : Cinétique chimique Combustion Écoulement diphasique Fusées (aéronautique):Lancement Fusées (aéronautique):Moteurs Simulation par ordinateur Turbulence Résumé : INTRODUCTION Contexte et enjeux de l'étude Description phénoménologique Organisation du manuscrit EQUATIONS DE L'AEROTHERMOCHIMIE Equations instantanées Discrétisation, filtrage, approche statistique Traitement statistique pour les écoulements compressibles Equations moyennées ETUDE DE L'ALLUMAGE SPONTANE Etude paramétrique des délais d'auto-allumage Discussion MODELISATION DE LA COMBUSTION TURBULENTE Calcul des flammes turbulentes non-prémélangées Présentation du modèle MIL Extension du modèle à la combustion supersonique Extension aux flammes turbulentes diphasiques PRESANTATION DE LA METHODE NUMERIQUE Présentation du problème de Riemann Méthode numérique utilisée dans N3SNatur Réadaptation de maillage a posteriori Module CEDILLE PRESENTATION DES CAS TESTS DE SIMULATION NUMERIQUE La flamme de jet Cheng Modèle de Scrampjet de Waidmann APPLICATIONS A LA COMBUSTION DANS LES MOTEURS FUSEES Jet réactif fortement sous-détendu Cas MASCOTTE A10 : flamme diphasique subcritique CONCLUSIONS ET PERSPECTIVES En ligne : http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00523520/fr/

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Contribution à la simulation numérique d'écoulements turbulents compressibles canoniques / Radouan BOUKHARFANE  

Titre : Contribution à la simulation numérique d'écoulements turbulents compressibles canoniques Type de document : thèse Auteurs : Radouan BOUKHARFANE, Auteur ; Arnaud MURA, Directeur de thèse ; Zakaria BOUALI, Directeur de thèse ; Serge SIMOËNS, Rapporteur ; Abdellah HADJADJ, Rapporteur ; Françoise BATAILLE, Examinateur ; Michel GONZALEZ, Examinateur ; Stéphane JAMME, Examinateur Importance : 259 p. Note générale : NNT 2018ESMA0003 Remerciements Table des matières Nomenclature annexes Bibliographie Résumé Mots clés Catégories : Compressibilité Dynamique des fluides Ecoulement visqueux Méthode des frontières immergées Reynolds, Nombre de Runge-Kutta, Méthode de Simulation par ordinateur Statoréacteurs à combustion supersonique Résumé : INTRODUCTION Contexte industriel Contexte de recherche Objectifs de la thèse Organisation du manuscrit ÉQUATIONS DE CONSERVATION POUR LES ÉCOULEMENTS GAZEUX RÉACTIFS Hypothèses et cadre du travail Équations de conservation de l'aérothermochime Propriétés thermochimiques des mélanges Cinétique chimique et taux de réaction Propriétés du transport détaillé Lois simplifiées de transport PRÉSENTATION ET PRISE EN MAIN DE CREAMS Outils numériques Conditions aux limites non-réfléchissantes et absorbantes Cas test numériques ÉTUDE BIBLIOGRAPHIQUE DES MÉTHODES DE FRONTIÈRES IMMERGÉES Position du problème Forçage continu Forçage discret Avantages et inconvénients de chaque classe d'IMB MÉTHODE DE FRONTIÈRES IMMERGÉES MISE AU POINT Mise en œuvre numérique de la méthode Validation de la méthode IBM développée INITIALISATION ET PARAMÈTRES DE LA SIMULATION DNS Turbulence homogène isotrope État de l'art des travaux antérieurs Génération des conduites initiales de turbulence Aspects numériques de la simulation directe RÉSULTATS DE LA SIMULATION NUMÉRIQUE DIRECTE POUR L'INTERACTION CHOC-TURBULENCE Vérification de la simulation numérique directe Énergie cinétique turbulente Évaluation de l'enstrophie Structure locale de la turbulence Évolution des échelles de longueur INTERACTION CHOC-SCALAIRE PASSIF Description des configurations étudiées Phénoménologie du mélange scalaire passif en présence de choc Gradient instantané du scalaire et dissipation scalaire Similitudes entre le vecteur de vorticité et le gradient scalaire Effets des statistiques de λ2 sur le champ scalaire Intermittence du champ scalaire IMPACT DE LA VISCOSITÉ VOLUMIQUE SUR UNE COUCHE DE MÉLANGE IMPACTÉE PAR CHOC Notion de viscosité volumique Propriétés générales des couches de mélange Caractéristiques du mélange étudié Couches de mélange impactées par un choc oblique : cas bidimensionnel Couches de mélange impactées par un choc oblique : cas tridimensionnel CONCLUSIONS ET PERSPECTIVES En ligne : https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01878795

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Étude numérique de l’interaction choc/couche limite en géométrie de révolution / Tamon NAKANO  

Titre : Étude numérique de l’interaction choc/couche limite en géométrie de révolution Type de document : thèse Auteurs : Tamon NAKANO, Auteur ; Éric GONCALVES DA SILVA, Directeur de thèse ; Guillaume LEHNASCH, Directeur de thèse ; Institut PPRIME UPR CNRS 3346 - FTC, Commanditaire ; Paola CINNELLA, Rapporteur ; Abdellah HADJADJ, Rapporteur ; Arnaud MURA, Examinateur ; Christian TENAUD, Examinateur Importance : 182 p. Note générale : NNT 2018ESMA0013 Table des matières Remerciements Table des figures Liste des tableaux Nomenclature Bibliographie Résumé Mots clés Catégories : Aérodynamique supersonique Cône Couche limite turbulente Décollement des écoulements Ecoulement instationnaire (dynamique des fluides) Géométrie cinématique Ondes de choc Résumé : INTRODUCTION Contexte et problématique Interactions choc/couche limite : considérations générales Le cas de la rampe de compression supersonique Rampe de compression en géométrie cylindrique Objectifs et plan de la thèse OUTILS DE SIMULATION NUMÉRIQUE Équations générales du problème Traitement de la géométrie curviligne Discrétisation spatiale et temporelle Condition aux limites Validation de la méthode numérique Validation sur un cas test de diffraction acoustique Diffraction d'une source harmonique par un cylindre Taylor Green vortex Interaction choc/tourbillon Conclusions ZONE EN AMONT DE L'INTERACTION Description et configuration des calculs Caractérisation de la zone de transition et croissance de la couche limite Effet de courbure sur la structure de la turbulence Contraintes turbulentes et tenseur d'anisotropie Synthèse ÉTUDE DE LA ZONE D'INTERACTION Topologie globale qualitative Paramètres intégraux Champs moyens Champ turbulent Structure azimutale de la zone d'interaction Bilan DYNAMIQUE INSTATIONNAIRE DE L'INTERACTION Description globale qualitative Caractérisation du mouvement de choc Activité tourbillonnaire à travers la zone d'interaction Structure du champ de pression pariétale Conclusion SYNTHÈSE ET PERSPECTIVES En ligne : https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-02007333

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Etude par simulation numérique de l'auto-allumage en écoulement turbulent cisaillé supersonique / Pedro José MARTINEZ FERRER  

Titre : Etude par simulation numérique de l'auto-allumage en écoulement turbulent cisaillé supersonique Type de document : thèse Auteurs : Pedro José MARTINEZ FERRER, Auteur ; Arnaud MURA, Directeur de thèse ; Guillaume LEHNASCH, Directeur de thèse ; Institut PPRIME UPR CNRS 3346 - FTC, Commanditaire ; Vincent GIOVANGIGLI, Rapporteur ; Abdellah HADJADJ, Rapporteur ; Jean-Paul BONNET, Examinateur ; Bénédicte CUENOT, Examinateur ; Pierre HALDENWANG, Examinateur ; Vladimir SABEL'NIKOV, Examinateur Importance : 251 p. Note générale : NNT 2013ESMA0018 Remerciements Table des matières Liste des tableaux Table des figures Liste des symboles Introduction Annexes Bibliographie Résumé Mots clés Catégories : Compressibilité Ecoulement cisaillé Moteurs:Combustion Simulation par ordinateur Résumé : EQUATIONS ET MODELES MATHEMATIQUES Introduction Equations de Navier-Stokes pour un mélange réactif de gaz Propriétés thermodynamiques Propriétés de transport détaillé Propriétés de transport simplifié Cinétique chimique Récapitulatif METHODES NUMERIQUES Introduction Discrétisation spatiales des flux convectifs Discrétisation spatiales des flux diffusifs Intégration temporelle Critères de stabilité numérique Température du mélange Conditions aux limites Récapitulatif VERIFICATIONS NUMERIQUE DU CODE DE CALCUL CREAMS Introduction Tube à choc de Sod Taux de convergence global Tube à choc multi-espèces inerte Test de diffusion multi-espèces Propagation d'une onde acoustique Réacteur parfaitement prémélangé Tube à choc multi-espèces réactif Flamme laminaire prémélangée d'hydrogène et d'oxygène Critère de détection de discontinuités Critère de détection des zones réactives Scalabilité du code de calcul Récapitulatif SIMULATIONS BIDIMENSIONNELLES DE COUCHES DE MELANGE Introduction Propriétés générales des couches de mélange Couche de mélange incompressible inerte Equilibre énergétique Couches de mélange compressibles réactives Equilibre énergétique Production de vorticité Couches de mélange impactées par un choc oblique Récapitulatif SIMULATIONS TRIDIMENSIONNELLES INERTES Introduction Description des configuration étudiées Vérification des simulation Structure des couches de mélange Etat d'autosimilarité Effet de la compressibilité sur la turbulence Effet de la compressibilité sur le mélange scalaire Etude des shocklets Récapitulatif SIMULATIONS TRIDIMENSIONNELLES REACTIVES Introduction Description des configurations étudiées Vérification des simulations Auto-inflammation de la couche de mélange Structure des couches de mélange Etat d'autosimilarité Effet de la compressibilité sur la turbulence Effet de la compressibilité sur le mélange scalaire Etude des shocklets Récapitulatif CONCLUSIONS GENERALES ET PERSPECTIVES En ligne : http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00937313

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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 : CONSULTABLE SUR L'ENT DE L'ISAE-ENSMA ET SUR LE WEB À PARTIR DU 31 DÉCEMBRE 2024

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Modélisation et simulation de la combustion dans les écoulements rapides. Applications aux superstatoréacteurs / Yann MOULE  

Titre : Modélisation et simulation de la combustion dans les écoulements rapides. Applications aux superstatoréacteurs Type de document : thèse Auteurs : Yann MOULE, Auteur ; Arnaud MURA, Directeur de thèse ; Vladimir SABEL'NIKOV, Directeur de thèse ; Institut PPRIME UPR CNRS 3346 - FTC, Commanditaire ; Abdellah HADJADJ, Rapporteur ; Rainer WALTHER, Rapporteur ; Michel CHAMPION, Examinateur ; Dominique SCHERRER, Examinateur Année de publication : 2013 Importance : 196 p. Note générale : NNT 2013ESMA0003 Remerciements Résumé Mots clés Table des matières Introduction Annexes Références Catégories : Aérodynamique supersonique Combustion Simulation par ordinateur Statoréacteurs à combustion supersonique Résumé : MODELES PHYSIQUES ET NUMERIQUES Equations de l'aérothermochimie Modèles de combustion turbulente Méthodes numériques de résolution Stabilisation par auto-allumage et modélisation VALIDATION DE LA MODELISATION UPaSR Etude préliminaire de la flamme de Cheng APPLICATION TO SCRAMJET ENGINES Introduction to Scramjet Engines Presentation of a Mach 12 REST Scramjet Engine Numerical Investigation of RESTM12 CONCLUSION ET PERSPECTIVES En ligne : http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00802265

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