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WATER IMPACT ON A COMBUSTION ; INGENITO, Antonella ; MUDRY, Brice ; SLT de MALAUSSENE, ALZIARI

Type de contenu
  • Images animées
Titre(s)
  • WATER IMPACT ON A COMBUSTION ; INGENITO, Antonella ; MUDRY, Brice ; SLT de MALAUSSENE, ALZIARI
Autre(s) responsabilité(s)
Editeur, producteur
  • Ecoles Militaires de Saint-Cyr Coëtquidan
Note de thèses et écrits académiques
  • Filière Scientifique - Option Mécanique Promotion Chef d'Escadron Francoville Date de soutenance : 01/01/2011
Résumé ou extrait
  • > Etude : PRESENTATION : L¹objet de mon travail porte sur un système de propulsion, le scramjet, en cours d¹étude par un groupe d¹ingénieur Européen. Un scramjet est propulsé par les gaz chauds évacués d¹une chambre de combustion où a lieu une réaction entre l'hydrogène et l'oxygène de l'air. L¹air s¹engouffre à l¹avant du moteur à très grande vitesse, elle est compressée de façon a augmenter sa température, sa pression et diminuer sa vitesse. Ensuite elle acquiert de l¹énergie thermique dans la chambre de combustion avant d¹être expulsée à grande vitesse à l¹arrière du scramjet. Afin d'expérimenter le scramjet dans des conditions de vol réel, nous utilisons une installation appelée la soufflerie. Au lieu d'avoir un avion se déplaçant à travers de l'air immobile, il ya un flux d'air projeté à grande vitesse sur l¹avion immobilisé que nous voulons tester. Mais l'air à l'altitude de vol supersonique est sec tandis que le système de chauffage de la soufflerie ajoute des particules d'eau au flux envoyé à travers l'installation. Cette eau a un effet significatif sur la cinétique de la réaction qui a lieu dans la chambre de combustion. Par conséquent l'expérience ne représente pas la réalité. Le but de cette étude est de montrer et d'expliquer l'impact de l'eau sur la chambre de combustion expérimentale dans une soufflerie. L'intérêt est de permettre à un expérimentateur de contraster et de comparer ses résultats avec les conditions de vol réel. Quelles sont les différences pour la chambre de combustion entre une soufflerie qui utilise de l¹air contenant de l¹eau et un scramjet volant à travers de l¹air ne contenant aucune particule d¹eau ? CONTRAINTES : Les contraintes proviennent des différentes variables qui interviennent dans la combustion. En effet, la cinétique de la réaction est si complexe que l¹on obtient des résultats très différents en fonction des variables telles que la température initiale, la pression et les concentrations initiales. Ces résultats viennent aussi du fait que la réaction entre l'hydrogène et l'oxygène ne s¹initie que pour des valeurs de pression et de température très particulières. Nous pouvons voir la limite d¹auto inflammation de cette réaction dans un graphe de la pression en fonction de la température initiale. Il montre que le démarrage de la réaction peut devenir difficile, en fonction de la température initiale et de la pression de la chambre de combustion. Sa forme en S montre que le démarrage de la réaction est capricieux et complique l¹interprétation des simulations de la réaction. DEMARCHE : Tout d'abord nous expliquons le sujet, le fonctionnement de la chambre de la combustion et la soufflerie. Nous pouvons voir ci dessus le schéma de la soufflerie et des systèmes de chauffage et d¹accélération du flux d¹air qui l¹accompagne. M est le nombre de mach et C.C. est la chambre de combustion. Ensuite, nous présentons le résultat de la simulation faite à l¹aide du logiciel CHEMKIN. Nous mettons l¹accent sur la température à la sortie de la chambre de combustion (que nous appelons la température finale) et la durée de la réaction en comparant les cas avec et sans eau. En effet, la température finale est directement liée à l'impulsion spécifique du moteur. Enfin, nous expliquons comment l'eau peut modifier la réaction chimique pour ces deux points. RESULTATS OBTENUS : À la fin de cette étude, nous avons obtenu une grande base de données de valeurs qui nous permet de comparer les cas avec et sans eau quelles que soient les variables d'entrée : température, pression et les concentrations des différents réactifs. Ce sujet nous permet également de comparer, contraster et d'expliquer tous ces résultats avec l¹aide de graphs qui regroupent et synthétisent ces résultats. Ainsi après avoir effectué une batterie d¹expériences sur la chambre de combustion du scramjet, cette étude permet de ce rendre compte qualitativement et puis plus précisément de se que donnerait la même expérience dans des conditions de v
Sujet(s)
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