Diamètre critique de transmission d'une détonation : influence de la géométrie de diffraction

Critical diameter of detonation transmission : effect of diffraction geometry

• Auteur / Autrice : Cédrik Priault
• Direction : Henri-Noël Presles, Daniel Desbordes
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Énergie, thermique, combustion
• Date : Soutenance en 2003
• Etablissement(s) : Poitiers
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences pour l'ingénieur et aéronautique (Poitiers1992-2008)
• Partenaire(s) de recherche : Autre partenaire : Université de Poitiers. UFR des sciences fondamentales et appliquées

Mots clés

Mots clés contrôlés

Simulation par ordinateur

Structure cellulaire (physique)

Ondes de détonation

Résumé

Cette étude concerne la détonabilité des mélanges réactifs gazeux, en particulier sous l'aspect du diamètre critique de transmission de la détonation d'un tube au demi-espace libre. L'objectif était d'améliorer la transmission de la détonation en jouant sur la géométrie de la diffraction, notamment par l'adjonction d'un blocage central (de forme variable) dans la section terminale du tube. Les applications de ce travail sont liées à la sécurité des installations traitant de systèmes réactifs mais aussi à la propulsion par détonation (moteur à détonations pulsées). L'étude expérimentale de la diffraction de la détonation a montré que l'adjonction d'un obstacle central (rapport de blocage 50%) favorise systématiquement la transmission de la détonation. L'étude numérique (2D-axisymétrique) au moyen du code '' EFAE '' a permis de reproduire fidèlement les mécanismes complexes instationnaires observés expérimentalement. En conséquence, ce code apparaît comme un outil prédictif des phénomènes de détonation.

This work deals with the detonability of reactive gaseous mixtures in relation with the critical diameter of detonation transmission from a cylindrical tube into a half space. The aim of this study was to improve the transmission of the detonation in modifying the diffraction geometry by adding a central obstacle (of various shapes) in the terminal section of the tube. Applications of this study are on one hand to improve the safety of industrial equipments involving reactive mixtures and on the other for propulsion by detonation (''PDE'' pulsed detonations engine). The experimental study shows that a central obstacle (50% of blocage ratio) makes systematically the detonation transmission easier. Numerical simulations (2D-axisymmetrical) with the ''EFAE'' code reproduce faithfully the unsteady mechanisms observed experimentally. So this code can be considered as a predictive tool for detonation phenomena.