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des thèses françaises
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Modélisation et simulation des écoulements à haute enthalpie : influence du déséquilibre électronique
| Auteur / Autrice : | Ghislain Tchuen |
| Direction : | David Zeitoun |
| Type : | Thèse de doctorat |
| Discipline(s) : | Mécanique. Énergétique |
| Date : | Soutenance en 2003 |
| Etablissement(s) : | Aix-Marseille 1 |
| Partenaire(s) de recherche : | Autre partenaire : Institut universitaire des systèmes thermiques industriels, IUSTI (Marseille) |
Mots clés
Mots clés contrôlés
Résumé
Ce travail est une contribution à la modélisation et la simulation numérique des écoulements à haute enthalpie en nonéquilibre thermochimique. L'écoulement hypersonique considéré est faiblement ionisé avec un modèle multitempératures. Une extension des modèles existants a permis la prise en compte du déséquilibre électronique et de l'ionisation afin d'établir les nouvelles expressions de flux de chaleur et de la vitesse du son. Un intérêt est porté à l'influence des phénomènes d'ionisation et de déséquilibre électronique sur la structure de l'écoulement et aux effets dissipatifs engendrés. La méthode numérique repose sur une formulation volume fini avec un schéma semi-implicite. L'approche MUSCL-Hancock d'ordre 2 avec une extension TVD, associée à un solveur de Riemann est utilisée pour le calcul des flux convectifs. Les flux visqueux sont discrétisés avec un schéma aux différences finies centrées de second ordre. Le maillage utilisé est de type quadrilatère structuré. L'écoulement externe s'effectue autour d'un engin à nez arrondi. Une meilleure évaluation des différents paramètres aérothermodynamiques est effectuée pour une plage de nombres de Mach comprise entre 15 et 25,9. De très bonnes comparaisons code-expérience et code à code avec des travaux de plusieurs autres auteurs ont été obtenues.