Mecanismes de la decomposition thermique et de l'oxydation explosive de la monomethylhydrazine (mmh) en phase gazeuse

Mechanisms of monomethylhydrazine (mmh) thermal decomposition and explosive oxidation in the gaseous phase

• Auteur / Autrice : Laurent Catoire
• Direction : Claude Paillard
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences appliquées. Chimie
• Date : Soutenance en 1995
• Etablissement(s) : Orléans

Résumé

La monomethylhydrazine (mmh) est un combustible couramment utilise dans le domaine spatial, souvent associee au tetraoxyde d'azote (nto). La mmh a ete utilisee lors des missions apollo et viking, entre autres. A l'heure actuelle, elle l'est sur de nombreux satellites ainsi que sur les navettes spatiales americaines. Mmh le sera sur le lanceur ariane 5. Dans un futur plus lointain, l'utilisation de la mmh, associee au nto ou a l'oxygene, est envisagee pour l'exploration humaine de la planete mars. L'etude de la decomposition thermique de la mmh diluee a plus de 97% par l'argon a ete suivie par spectrophotometrie d'absorption a 220 nm dans un domaine de temperature compris entre 770 k et 1370 k et de pression compris entre 140 et 455 kpa. Cette etude a servie de base a la validation d'un modele cinetique detaille qui comporte 99 reactions equilibrees et 39 especes. A l'aide des etudes de sensibilite, un mecanisme reduit a 14 reactions et 15 especes est propose. Des decompositions explosives de la mmh diluee entre 70 et 80% par l'argon ont ete observees. L'etude des delais d'auto-inflammation des melanges mmh/o#2/ar a ete menee en tube a choc derriere une onde de choc reflechie. On en deduit des formulations permettant d'exprimer le delai en fonction de la temperature et des concentrations initiales et d'estimer celui-ci a 20% pres. L'effet d'additifs a ete etudie. Il a ete montre au cours de cette etude que les melanges mmh/o#2/(diluant) sont susceptibles de detoner derriere une onde de choc. Les celerites de detonation experimentales ont ete comparees aux celerites theoriques chapman-jouguet. La structure tridimensionnelle de la detonation a ete etudiee par la technique du depot de suie. Des criteres de limites de detonabilite ont ete proposes en considerant le modele znd de la structure de l'onde de detonation