Thèse soutenue

Contrôle d'écoulement par actionneur plasma de type décharge à barrière diélectrique : application à l'amélioration de la pulvérisation dans les injecteurs de turboréacteurs
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Auteur / Autrice : Maxime Forte
Direction : Éric MoreauGérard Touchard
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Mécanique des milieux fluides
Date : Soutenance en 2007
Etablissement(s) : Poitiers
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences pour l'ingénieur et aéronautique (Poitiers ; 1992-2008)
Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : Université de Poitiers. UFR des sciences fondamentales et appliquées

Résumé

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Récemment, certains motoristes ont mis en évidence la faible efficacité des dispositifs d’injection de carburant dans les phases de « bas régimes moteurs ». En effet, les injecteurs, dont le principe de fonctionnement repose sur la pulvérisation assistée par air, ne fonctionnent pas de manière optimale lorsque la vitesse d’écoulement dans la chambre de combustion est faible (<30 m/s). Afin d’améliorer l’atomisation du carburant dans ces phases critiques, notre étude vise à modifier l’aérodynamique autour des injecteurs par l’intermédiaire du vent ionique induit par un actionneur « plasma ». La première partie de ces travaux a consisté à développer puis optimiser un actionneur plasma de type Décharge à Barrière Diélectrique (DBD). Pour cela une étude paramétrique de mesure du vent induit par l’actionneur a été effectuée en faisant varier les différentes grandeurs électriques et géométriques qui déterminent les performances de celui-ci. Ces différentes études ont permis de générer des vents ionique jusqu’à 8 m/s à 0,5 mm de la paroi. La deuxième partie, plus appliquée, a consisté à équiper une maquette d’injecteur aux dimensions réelles avec un actionneur plasma optimisé, et de tester l’efficacité de celui-ci dans un écoulement d’air allant jusqu’à 30 m/s. Il en résulte que l’actionneur permet une modification significative de l’écoulement autour de l’injecteur et donc du cisaillement en paroi dans toute la gamme de vitesse étudiée. Des analyses spectrales ont également mis en évidence que l’actionneur peut générer des instabilités aérodynamiques dans le sillage de l’injecteur à une fréquence choisie par le signal d’alimentation.