Détermination analytique de la réponse d'un propergol solide homogène à des oscillations de pression basses et hautes fréquences

Theoretical analysis of oscillatory burning of homogeneous solid propellant including non steady gas phase effects

• Auteur / Autrice : David Lazimi
• Direction : Paul Clavin
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Combustion
• Date : Soutenance en 1992
• Etablissement(s) : Aix-Marseille 1

Mots clés

Mots clés contrôlés

Propergols solides

Combustion

Résumé

Cette these est consacree a l'etude theorique de la reponse lineaire de combustion d'un propergol solide homogene a des oscillations de pression. La contribution majeure de ce travail est de prendre en compte les effets non stationnaires de la phase gazeuse, dans le cadre rigoureux d'une analyse asymptotique (limite des hautes energies d'activation) et ce, de maniere a sortir du domaine etroit de validite inherent a l'approximation quasi-stationnaire, pour le calcul de l'admittance acoustique du propergol solide. Nous mettons ainsi en evidence l'existence d'un fort mecanisme d'instabilite qui n'apparait qu'aux hautes frequences, s'ajoutant a celui classiquement identifie a basse frequence ou la reponse en combustion du solide est principalement controlee par le transfert thermique en phase solide, via les exposants de pression intervenant dans les lois de pyrolyse et de combustion. A haute frequence, l'analyse montre que les fluctuations de temperature induites par les fluctuations de pression introduisent un nouveau mecanisme de reponse en combustion independant des exposants de pression. Ce mecanisme est lie a la structure de la flamme gazeuse. Le modele monodimensionnel simple utilise permet d'obtenir l'admittance acoustique du propergol comme fonction de la frequence des modes acoustiques de la chambre de combustion. Le resultat de cette analyse differe considerablement de celui utilisant l'approximation quasi-stationnaire et ceci, aussi bien aux hautes qu'aux basses frequences. Une etude parametrique est menee. L'etude comparative, effectuee avec les resultats numeriques et experimentaux existant, semble confirmer la pertinence de ces travaux. Une interpretation physique simple des phenomenes est presentee. La methode generale developpee dans cette these peut etre etendue sans difficulte a des modeles plus complexes de combustion de propergols solides