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Dissertations / Theses on the topic 'Tube à onde de choc'
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Mirshekari, Gholamreza. "Microscale shock tube." Thèse, Université de Sherbrooke, 2008. http://savoirs.usherbrooke.ca/handle/11143/1897.
Full textAbstract:
Abstract : This project aims at the simulation, design, fabrication and testing of a microscale shock tube. A step by step procedure has been followed to develop the different components of the microscale shock tube and then combine them together to realize the final device. The document reports on the numerical simulation of flows in a microscale shock tube, the experimental study of gas flow in microchannels, the design, microfabrication, and the test of a microscale shock tube. In the first step, a one-dimensional numerical model for simulation of transport effects at small-scale, appeared in low Reynolds number shock tubes is developed. The conservation equations have been integrated in the lateral directions and threedimensional effects have been introduced as carefully controlled sources of mass, momentum and energy, into the one-dimensional model. The unsteady flow of gas behind the shock wave is reduced to a quasi-steady laminar flow solution, similar to the Blasius solution. The resulting one-dimensional equations are solved numerically and the simulations are performed for previously reported low Reynolds number shock tube experiments. Good agreement between the shock structure simulation and the attenuation due to the boundary layers has been observed. The simulation for predicting the performance of a microscale shock tube shows the large attenuation of shock wave at low pressure ratios. In the next step the steady flow inside microchannels has been experimentally studied. A set of microchannels with different geometries were fabricated. These microchannels have been used to measure the pressure drop as a function of flow rate in a steady compressible flow. The results of the experiments confirm that the flow inside the microscale shock tube follows the laminar model over the experiment's range of Knudsen number. The microscale shock tube is fabricated by deposition and patterning of different thin layers of selected materials on the silicon substrate. The direct sensing piezoelectric sensors were fabricated and integrated with microchannels patterned on the substrate. The channels were then covered with another substrate. This shock tube is 2000 µm long and it has a 2000 µm wide and 17 µm high rectangular cross section equipped with 5 piezoelectric sensors along the tube. The packaged microscale shock tube was installed in an ordinary shock tube and shock waves with different Mach numbers were directed into the channel. A one-dimensional inviscid calculation as well as viscous simulation using the one-dimensional model have also been performed for the above mentioned geometry. The comparison of results with those of the same geometry for an inviscid flow shows the considerable attenuation of shock strength and deceleration of the shock wave for both incident and reflected shock waves in the channel. The comparison of results with numerically generated results with the one-dimensional model presents good agreement for incident shock waves. // Résumé : Ce projet vise à la simulation, la conception, la fabrication et l'essai d'un tube à choc a l'échelle micrométrique. Une procédure étape par étape a été suivie pour développer les différentes composantes du tube à choc à l'échelle micrométrique, puis les assembler pour la réalisation finale du dispositif. Le document rend compte de la simulation numérique, de l'étude expérimentale de l'écoulement du gaz dans les microcanaux, de la conception, de la microfabrication, et de l'essai d'un tube à choc à l'échelle micrométrique. Dans la première étape, un modèle numérique unidimensionnel pour la simulation des effets de transport à des petites échelles dans des tubes à choc à faible nombre de Reynolds, est développé. Les équations de conservation ont été intégrés latéralement et les effets tridimensionnels ont été mis en place avec des sources bien contrôlées de masse, du moment et de l'énergie, dans un modelé à une dimension. L'écoulement non stable du gaz après le choc est réduit à un flux laminaire quasi permanent, solution similaire à la solution de Blasius. Les équations unidimensionnelles résultantes sont résolues numériquement et des simulations sont effectuées pour des expériences précédemment rapportées de tube à choc en faible nombre de Reynolds. II y a une bonne correspondance entre la structure du choc et la simulation. L'atténuation due à la couche limite a été observée. La simulation pour prédire les performances d'un tube à choc à l'échelle micrométrique a montré la grande atténuation de l'onde de choc à faible taux de pression. Dans l'étape suivante, le flux constant à l'intérieur des microcanaux a été étudié expérimentalement. Quelques microcanaux avec différentes géométries ont été fabriqués. Ces microcanaux ont été utilises pour mesurer la chute de pression en fonction du débit dans un écoulement compressible flux stable. Les résultats de l'expérience confirment que l'écoulement à l'intérieur du tube à choc à l'échelle micrométrique suit le modèle laminaire sur un large éventail de nombre de Knudsen. Le tube à choc à l'échelle micrométrique est fabrique par les dépôts et gravure des différentes couches minces de certains matériaux sur un substrat de silicium. Des capteurs piézoélectriques à détection directe sont fabriques et intégrés avec les microcanaux caïques sur le substrat. Les canaux sont ensuite recouverts d'un autre substrat. Le tube à choc est long de 2000 µm et a une section rectangulaire de 2000 µm de large et 17 µm de haut et es téquipé avec 5 capteurs piézoélectriques dans le tube. Le tube à choc à l'échelle micrométrique est installé dans un tube à choc standard afin d'entre exposés à une onde de choc avec différents nombres de Mach. Un calcul unidimensionnel inviscide ainsi que la simulation visqueuse avec le modèle unidimensionnel a aussi été effectué pour cette géometrie. La comparaison des résultats avec ceux obtenus avec la même géométrie avec avec un flux Inviscid montre une large atténuation de la force de choc et une décélération de l'onde de choc pour les deux ondes de choc incidentes et réfléchies dans le canal. La comparaison de résultats avec les résultats générés numériquement par modèle unidimensionnel pressent un bon accord pour onde de choc de l'incident.
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Belmekki, Najib. "Étude de l'oxydation de composés insaturés en tube à onde de choc." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 2001. http://www.theses.fr/2001INPL048N.
Full textAbstract:
L'optimisation du rendement des moteurs à allumage commandé et la reformulation des carburants (essence et diesel) ayant pour but la réduction des émissions nocives rendent indispensable une représentation détaillée des mécanismes de combustion basée sur l'écriture de processus élémentaires. Néanmoins, si le mécanisme d'oxydation primaire des alcanes est maintenant relativement bien compris, les réactions des composés insaturés et aromatiques ne sont pas encore bien définies. Un travail expérimental à été réalisé en tube à onde de choc et a permis d'étudier la réaction globale d'oxydation à haute température (> 1100 K) et haute pression (> 6 bar) du 1- butyne, du 2-butyne, du 1-butène, et des otho-, para et méta-xylènes. Des mécanismes détaillés des réactions du 1-butyne, du 2-butyne et du 1-butène ont été développés et validés en comparant les résultats de simulations aux résultats expérimentaux obtenus pour les délais d'auto-inflammation. Dans les conditions de cette étude, les trois xylènes ont la même réactivité. Ce résultat est qualitativement en accord avec le fait que les xylènes ont des constantes de vitesse très proches pour les décompositions unimoléculaires formant des atomes d'hydrogène et des radicaux méthylbenzyles, qui sont des réactions déterminantes pour les délais d'auto-inflammation<br>The optimization of functioning of spark ignited engines and the reformulation of automobile fuels (gasolines or Diesel fuels) in order to decrease the quantities of pollutants emitted require a fundamental approach built on predictive kinetic mechanisms based on the writing of elementary reactions. Nevertheless, if the primary mechanism of the oxidation of alkanes is now well understood, the reactions of unsaturated and aromatic compounds are not yet well defined. An experimental work has been performed using a shock tube ans has allowed us to study the the global oxidation reactions of 1-butyne, 2-butyne, I-butene and otho-, para et meta-xylenes at high temperatures (> 1100 K) and high pressure (> 6 bar). Detailed kinetic mechanisms have been developped and validated by comparing experimental and computed ignition delays. In the conditions of this study, the three xylenes show the same reactivity. This results agrees qualitatively with the measurement of similar values for the rate constants of the unimolecular decompositions giving hydrogen atoms and methylbenzyl radicals, since these reactions are very important for auto-ignition delays
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Biamino, Laurent. "Etude expérimentale de l'interaction d'une onde de choc avec une structure mobile autour d'un axe." Thesis, Aix-Marseille 1, 2011. http://www.theses.fr/2011AIX10093/document.
Full textAbstract:
Ce travail de thèse s’appuie sur une étude expérimentale en tube à choc, plus précisément, c’est une approche expérimentale de l'étude de l'interaction fluide-structure. Considérons un solide indéformable auquel on laisse un degré de liberté en rotation autour d'un axe. Cette structure ferme un espace clos. Si le contenu de l'espace clos subit le passage d'une onde de choc, ce solide va être mis mouvement et tourner autour de son axe. Concrètement, l'onde de choc va augmenter les caractéristiques physiques, en particulier sa pression, du fluide en contact avec la face impactée de cette porte. La face opposée de la porte ne subissant pas ou que très peu l'influence de l'onde de choc, une seule de ses faces est soumise à la surpression. Au moment de l'impact, le déséquilibre ainsi créé impose une action mécanique sur la porte qui va la faire accélérer et tourner autour de son axe de rotation. Jusqu'à ce stade tout est relativement simple. La difficulté intervient à l'instant où la porte commence à s'ouvrir, car les frontières du volume dans lequel le fluide évolue sont modifiées. Des fuites apparaissent et le gaz qui était maintenu dans un volume clos peut maintenant s'écouler vers un milieu libre. Une communication entre les gaz agissant de chaque coté de la porte est créée modifiant leurs propriétés et par conséquent la pression agissant sur chaque côté de la porte. Les actions mécaniques qui s'appliquent sur la porte ne sont plus les mêmes, et par conséquent l'accélération que la porte subit aussi. Au fur et à mesure que la porte change de position, le problème fluide continue d'être modifié et change en retour son action sur la porte. Cette interaction perdure soit jusqu'à ce que les limites du problème cessent d'être modifiées, la porte ne peut plus bouger, ou bien lorsque les actions mécaniques agissant sur la porte s'équilibrent, les fluides de chaque côté de la porte étant dans le même état physique. Le travail présenté ici est une étude des paramètres du fluide ou du solide en mouvement qui sont les acteurs de la loi comportementale gérant ce système complexe. Pour ce faire, nous avons réalisé une maquette expérimentale mettant en action la physique que nous venons de décrire et nous l'avons adaptée à un tube à choc. En éprouvant de nombreuses configurations expérimentales, nous avons pu déterminer comment l'écoulement interne d'un tube à choc évolue lorsqu'il est plus ou moins ouvert à son extrémité. Comment une porte fermée réagit-elle à l'impact d'une onde de choc et quelles en sont les conséquences sur l'évolution des fluides mis en jeu? Quelles sont les conséquences d'une position différente de la porte au moment de l'impact avec l'onde de choc? Ou encore, quel rôle joue l'intensité de l'onde de choc incidente ou l'inertie de la porte sur toute cette dynamique?<br>This thesis is based on an experimental study carried out in shock tube; in particular, this is an experimental approach to the study of fluid-structure interaction. Consider a rigid body which is allowed to rotate only around an axis and which closes a confined space. If a shock wave crosses the content of the confined space, the body will accelerate and rotate around its axis. Specifically, the shock wave will increase the physical characteristics, especially its pressure, of the fluid acting on the impacted face of the door. The opposite side of the door is not influenced by the incident shock wave, only one of its faces is subjected to overpressure. Following the first impact, the resulting imbalance imposes a mechanical action on the door that will increase its speed and make it turn around its rotation axis. The difficulty comes when the door begins to open: the volume boundaries in which the fluid is contained are modified. Leaks occur and the gas kept in this closed volume can now flow to the atmosphere. Communication between the gas acting on each side of the door is created modifying their properties and consequently the pressure acting on each side of the door.The mechanical actions that apply to the door are no more the same with time, and therefore the acceleration of the door is changing. As the door moves, the fluid problem continues to be changed and in turn it changes its action on the door. This interaction process continues until either the limits of the problem ceases to be changed, the door cannot move, or when the mechanical actions acting on the door are in equilibrium, fluids on each side of the door are in the same physical state. The presented work is a study of the parameters of the fluid or the solid motion which are main actors in the behavioral law managing this complex system. In this aim, we designed an experimental device involving the physics that we have described and we have adapted it to a shock tube. Testing many experimental configurations, we could determine how the internal flow of a shock tube evolves when the end of this shock tube is more or less open.How a closed door reacts to the impact of a shock wave and what are the implications for the evolution of the involved fluids? What are the consequences of a different position of the door at the instant of the impact with the incident shock wave? What role plays the intensity of the incident shock wave or the inertia of the door on this dynamic?
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Chauvin, Alice. "Etude expérimentale de l'atténuation d'une onde de choc par un nuage de gouttes et validation numérique." Thesis, Aix-Marseille, 2012. http://www.theses.fr/2012AIXM4732/document.
Full textAbstract:
L'interaction entre une onde de choc plane et un nuage de gouttes d'eau homogène, monodisperse est étudiée dans un tube à choc. Les influences de la fraction volumique d'eau, αd(1 %, 0.3 % et 0.1%), rapport du volume d'eau sur le volume du nuage, de la hauteur du nuage Hd (70 cm, 40 cm et 15 cm), du diamètre des gouttes φd (250 µm et 500 µm ) et du nombre de Mach M (1.3 et 1.5) sont étudiées pour des fractions volumiques inférieures au pour cent. Lors de cette interaction, la pression en paroi du tube à choc est mesurée et la visualisation du nuage est obtenue par une méthode ombroscopique directe. Une évolution temporelle caractéristique de la pression induite par la propagation d'une onde de choc dans un tel milieu, est mise en évidence. Cette allure, diffère significativement de celle obtenue avec un nuage constitué de particules solides: la fragmentation des gouttes en est responsable. Une zone où la pression diminue directement après le pic de pression est alors observée aux stations de mesure localisées dans le nuage. L'atténuation de la surpression est mise en évidence: elle peut atteindre 80% du pic de pression mesuré sans nuage. Dans la partie numérique de ce travail, deux modèles de fragmentation sont implémentés, comparés et validés dans un code de calcul monodimensionel, instationnaire, Eulérien appliqué aux écoulements dilués (αd<1 %). On montre que la formulation du taux de production des gouttes selon le taux d'accroissement soit de leur nombre, soit de leur diamètre doit être utilisée respectivement soit avec, soit sans la prise en compte l'étape de déformation de la fragmentation<br>The interaction between a planar shock wave and an both homogeneous and monodispersed droplet water cloud is studied in a shock tube. The effects of the water volume fraction αd (1% %, 0.3 % et 0.1%), ratio between the volume of water and the volume of the cloud, the height of the two-phase medium Hd (70 cm, 40 cm et 15 cm), the droplets diameters φd (250 µm et 500 µm ) and the Mach number M (1.3 et 1.5) are studied for a volume fraction smaller than one per cent. During this interaction, the pressure is measured and the visualization of the cloud is obtained by direct shadowgraphy. A characteristic temporal evolution of the pressure induced by the propagation of the shock wave in such a mixture is highlighted. This behavior differs significatively from the one obtained with a solid particles cloud : the droplet atomization is responsible of this change. A zone where the pressure decreases directly after the pressure peak is observed at different stations located into the water cloud. The mitiagtion of the overpressure is shown: it can reach 80%of the pressure peak measured without cloud. In the numerical part, two fragmentation models are added, compared and validated in a comptutational, one dimensional, instationnary, Eulerien code in the case of dilute flows (αd<1 %). We show that the formulation of the production rate of droplets defined by the number of droplets growth, or the diameter droplet growth, must be used, respectively, with and without taking into account the deformation stage of the droplet breakup. Thus, the numerical results are in good agrement with those obtained experimentally
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Bauge, Jean-Christophe. "Étude de l'oxydation de composés insaturés en réacteur parfaitement agité et en tube à onde de choc." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 1998. http://www.theses.fr/1998INPL017N.
Full textAbstract:
Ce travail s'inscrit dans le cadre d'une meilleure compréhension des mécanismes réactionnels liés à la combustion anormale dans les moteurs à allumage commandé (cliquetis) et à la formation de polluants émis à l'échappement des moteurs diesel (polyaromatiques, suies). L’oxydation de l'isobutène (responsable de l'effet anti-détonant des éthers ajoutés dans les essences) a été étudiée sur deux appareillages complémentaires afin de couvrir un vaste domaine de température. Le réacteur auto-agité par jets gazeux a permis une étude à température modérée (< 640C°), avec identification et analyse quantitative des produits formés par chromatographie en phase gazeuse. Le tube à onde de choc développé récemment au laboratoire a permis une étude à haute température (> 1200C°) par la mesure de délais d'auto-inflammation de mélanges isobutène-oxygène-argon. Un mécanisme réactionnel de 136 réactions a été proposé et validé à l'aide de simulations. L’analyse de ce mécanisme nous a permis de corroborer des résultats déjà publiès sur le caractère inhibiteur de l'isobutène et d'expliquer l'allure auto-accélérée des courbes de consommation des réactifs. L'étude de l'oxydation de quatre précurseurs des suies (l'acetylène, le propyne, l'allène et le 1,3-butadiène) a été réalisée expérimentalement en tube à onde de choc en mesurant des délais d'auto-inflammation de mélanges composé insaturé-oxygéne-argon entre 1011 et 1742 K. Un mécanisme comportant 206 réactions élaboré au laboratoire a été utilisé pour modéliser nos résultats. Des analyses de sensibilité et de vitesse ont permis de dégager les voies réactionnelles prépondérantes : la formation de benzène à notamment été attribuée à la combinaison de deux radicaux propargyle C₃H₃.
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Rogue, Xavier. "Expériences et simulations d'écoulements diphasiques en tube à choc." Aix-Marseille 1, 1997. http://www.theses.fr/1997AIX11029.
Full textAbstract:
Nous presentons une etude experimentale et numerique de l'interaction d'une onde de choc avec un lit de particules solides initialement au repos. Les experiences sont realisees dans un tube a choc vertical de section carree. Afin de decrire precisement notre ecoulement, nous avons instrumente notre installation : ombroscopie rapide, radiographie x, interferometrie differentielle et capteurs de pression. Plusieurs types de configurations sont etudies. Nous faisons varier l'epaisseur du lit, la nature et la taille des particules ainsi que le gaz porteur. Les films ombroscopiques permettent d'obtenir l'evolution moyenne des particules tandis que la radiographie x donne acces a la repartition de la phase solide dans le nuage. L'interferometrie differentielle et les capteurs de pression enregistrent l'action des particules sur la phase gazeuse. Nos mesures montrent alors un deplacement rapide des particules lorsqu'elles forment un ensemble compact. Nous mettons egalement en evidence une dilution de la phase solide. Celle-ci est fonction des contacts entre particules (lits peu epais) ou bien de la non uniformite des grandeurs de la phase gazeuse dans le nuage (lits epais). Deux codes numeriques sont employes afin d'aider a la comprehension de nos ecoulements. Les deux modeles permettent de retrouver les principaux phenomenes decrits par l'experience. Ils mettent en outre en evidence la preponderance de la force de trainee et des forces de pression sur la dynamique moyenne de l'ecoulement. Nous montrons egalement le deplacement d'une onde de compaction au sein de la phase solide qui est conforme a celle mesuree experimentalement.
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Costa, Isabelle Da. "Étude cinétique de réactions de composés monoaromatiques en tube à onde de choc et en réacteur parfaitement agité." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 2001. https://hal.univ-lorraine.fr/tel-01750303.
Full textAbstract:
Ce travail s'inscrit dans le cadre d'une meilleure compréhension des mécanismes réactionnels liés à la combustion anormale dans les moteurs à allumage commandé (cliquetis) et à la formation de polluants émis à l'échappement des moteurs diesel (polyaromatiques, suies). L'étude expérimentale de l'oxydation du benzène et du toluène été réalisée sur deux appareillages complémentaires afin de couvrir un vaste domaine de température: un tube à onde de choc et un réacteur parfaitement agité. Le tube à onde de choc permet de déterminer les délais d'auto-inflammation de mélanges composés d'aromatiques, d'oxygène et d'argon à haute température (de 1 1300 à 2200 K) et à haute pression (de 6,5 à 9,5 atm) en suivant l'émission des radicaux OH- à 306 nm. Le réacteur auto-agité par jets gazeux permet de mesurer, par chromatographie en phase gazeuse, les profils des produits de réactions en fonction du temps de passage à pression atmosphérique à température modérée (de 873 à 933 K). Un mécanisme a été écrit à partir d'une analyse des principales voies réactionnelles proposées dans la littérature. Les paramètres cinétiques associés (facteurs pré-exponentiels et énergies d'activation) sont soit issus de la littérature, soit calculés par des méthodes d'estimation basées sur des analogies. Le mécanisme proposé contient plus de 160 espèces et 1080 réactions élémentaires et est fondé, pour les espèces contenant moins de 6 atomes de carbone, sur une base de réactions déjà validée. Des simulations ont été effectuées à l'aide de la bibliothèque de logiciel CHEMKIN II et permettent d'obtenir un accord satisfaisant avec les résultats expérimentaux, aussi bien pour les délais d'auto-inflammation que pour la distribution des espèces obtenue en réacteurs dynamiques. Des analyses de sensibilité et de vitesse ont permis de dégager les voies réactionnelles prépondérantes. En parallèle, une étude expérimentale de pyrolyse en tube à onde de choc des xylènes a été réalisée en utilisant la méthode de détection ARAS. Elle a permis de déterminer les constantes de vitesse de décomposition unimoléculaire du para-xylène, du méta-xylène et de l'ortho-xylène. Ces constantes de vitesse sont proches quelque soit l'isomère considéré.
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Alhamwi, Fadwa. "Etude des écoulements en tube à choc avec prise en compte des phénomènes lies à la viscosité du fluide." Lyon, INSA, 1990. http://www.theses.fr/1990ISAL0031.
Full textAbstract:
L'étude porte sur l'analyse des écoulements instationaire en tube à choc avec prise en compte des phénomènes liés à la viscosité du fluide, à partir d'une intégration directe des équations de NAVIER-STOKES avec un modèle de turbulence soit en longueur de mélange soit en (k-E). Au cours de cette étude il a été, d'une part, traité de manière séparée la partie onde de détente et la partie onde de choc (courbure et structure), et d'autre part a été effectué un traitement global de l'écoulement. Les résultats de calcul ont été comparés avec ceux obtenus par d'autres voies théoriques ainsi qu'avec des données expérimentales. La résolution des équations de NAVIER-S·TOKES est effectuée par une méthode aux différences finies utilisant le schéma explicite à deux pas prédicteur-correcteur de type Mac-Cormack.
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Devals, Christophe. "Contribution à l'étude de l'interaction ondes de choc - particules." École nationale supérieure de l'aéronautique et de l'espace (Toulouse ; 1972-2007), 2002. http://www.theses.fr/2002ESAE0021.
Full textAbstract:
Le travail de cette thèse s'inscrit dans le cadre du projet de recherche fédérateur "Modélisation de la signatureinfrarouge d'un jet de missile supersonique". L'objectif de ce projet est de définir une chaîne de calcul complète pour la détermination de la signature infrarouge de missile. Dans ce cadre, la problématique se restreint à l'étude de l'écoulement diphasique en sortie de tuyère d'un jet propulsif supersonique chargé en particules solides ou liquides et à la détermination du coefficient de traînée de ces mêmes particules. Dans ce contexte, une étude expérimentale a été montée au Laboratoire IUSTI pour caractériser le comportement de particules mises en accélération par l'écoulement d'un gaz créé par une onde de choc. Ainsi, par traitement d'images, le coefficient de traînée peut être finalement déterminé. Ces résultats sont ensuite utilisés pour le calcul lagrangien d'une configuration de jet de missile réaliste en propulsion solide<br>This study takes place within the context of solid propulsion rocket infrared signature in supersonic flight. The aim of this present work is to study the two-phase flow exhaust plume jet at the exit of the nozzle
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Renard, Jérôme. "Réponse d'un confinement circulaire mince à une onde de pression." Orléans, 1986. http://www.theses.fr/1986ORLE0214.
Full textAbstract:
Etude de la réponse axisymétrique d'un tube circulaire à une onde de pression le parcourant longitudinalement. Rappel de la méthode analytique, et prise en compte des comportements rhéologiques viscoélastiques linéaires. Ainsi ce travail peut-il s'appliquer aux problèmes de sécurité industrielle relatifs aux confinements des matières explosibles, mais aussi contribuer à l'étude de la rhéologie des matériaux charges à haute vitesse de sollicitation ou à la détonique des mélanges gazeux
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Valerio, Eric. "Modélisation numérique de l'interaction entre une onde de choc et un mélange turbulent généré par les instabilités de Richtmyer-Meshkov." Aix-Marseille 1, 1999. http://www.theses.fr/1999AIX11022.
Full textAbstract:
Cette etude s'inscrit dans le cadre des recherches sur la fusion par confinement inertiel. Elle a ete realisee au sein de l'institut universitaire des systemes thermiques industriels (marseille 13) en collaboration avec le commissariat a l'energie atomique (bruyere le chatel 91). Un modele de turbulence du second ordre est utilise pour decrire l'evolution du melange turbulent cree par l'interaction entre une onde de choc et une gradient de densite. Les resultats numeriques donnes par une version mono-dimensionnelle de ce modele sont compares avec des experiences faite en tube a choc. Utilisant le meme jeux de coefficients, differents couples de gaz avec des nombres d'atwood varies sont testes en faisant varier le nombre de mach de l'onde de choc incidente dans le but de mettre en evidence l'influence de ces principaux parametres. Le calcul de l'epaissement de la zone de melange en fonction du temps est directement compare aux mesures. Une seconde initialisation des calculs est presentee pour mieux decrire la premiere phase du phenomene etudie en tenant compte de la membrane initiale des tubes a choc horizontaux. Des profiles d'autres variables comme l'integrale sur l'espace de l'energie cinetique turbulente, de l'energie cinetique de translation sont aussi presentes.
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Jourdan, Georges. "Contribution à l'étude d'un mélange turbulent créé par l'instabilité d'une interface gazeuse accélérée par une onde de choc." Aix-Marseille 1, 1996. http://www.theses.fr/1996AIX11061.
Full textAbstract:
Ce travail presente la mise au point et l'exploitation d'une technique d'absorption laser tridirectionnelle simultanee, afin de suivre l'evolution d'une zone de melange gazeuse issue de l'instabilite de richtmyer-meshkov, creee par l'interaction entre une onde de choc et une interface separant deux fluides de densites differentes. Cette methode de diagnostic est basee sur des mesures d'absorption infrarouge par le dioxyde de carbone (co#2) present dans l'ecoulement. Trois configurations experimentales ont ete testees, au cours desquelles nous avons pu etudier les cas ou l'onde de choc se propage d'un gaz lourd vers un gaz leger (interface co#2/he), au travers d'une interface separant deux gaz de densites voisines (interface co#2/ar) et enfin d'un gaz leger vers un gaz lourd (interface co#2/kr). Nous presentons l'evolution des profils de densite partielle de co#2 au sein de la zone de melange obtenus simultanement au centre, pres des parois et aux coins du tube a choc a double diaphragme a section carree. Nous exposons aussi l'aspect tomographique le long de la zone de melange en differentes coupes perpendiculairement a l'ecoulement. Nous developpons par la suite une etude sur l'evolution de l'epaisseur et du volume de melange en mettant l'accent sur l'influence de la couche limite parietale, suivie d'une reflexion sur un modele de correlation empirique regissant l'evolution du melange a partir de son volume. Nous abordons enfin un aspect numerique avec le code monodimensionnel bhr simulant l'interaction choc/interface qui presente l'originalite d'utiliser un modele de melange turbulent compressible tres complet. Ce modele statistique, implante dans un code d'hydrodynamique lagrangien, nous a permis de simuler les experiences realisees au cours de cette etude
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Schwaederlé, Laurent. "Etude de mélanges turbulents induits par l'instabilité de Richtmyer-Meshkov en tube à choc à l'aide d'une technique d'anémométrie à fil chaud." Aix-Marseille 1, 2001. http://www.theses.fr/2001AIX11061.
Full textAbstract:
Cette étude présente la mise au point et l'exploitation d'une technique d'anémométrie à fil chaud à température constante dans le but de caractériser une zone de mélange gazeux issue de l'instabilité de Richtmyer-Meshkov, créée par l'interaction entre une onde de choc et une interface séparant deux fluides de densités différentes. Cette méthode de diagnostic est basée sur la mesure du transfert de chaleur entre un fil chauffé et l'écoulement étudié. Trois configurations expérimentales ont été testées, au cours desquelles nous avons pu étudier le cas où l'onde de choc se propage d'un gaz lourd vers un gaz léger (interface air/He), au travers d'une interface séparant deux gaz de densités voisines (air/Ar) et enfin d'un gaz léger vers un gaz lourd (interface air/Kr). Nous présentons les trois procédures d'étalonnage du système anémométrique que nous avons réalisées. Celle-ci nous ont permis dans un premier temps une estimation de l'évolution du nombre de Reynolds local puis, dans un deuxième temps, l'évolution des fractions molaires et vitesse locales au sein de la zone de mélange.
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Bouzgarrou, Ghazi. "Analyse d’un mélange gazeux issu d’une instabilité de Richtmyer-Meshkov." Thesis, Toulouse, ISAE, 2014. http://www.theses.fr/2014ESAE0030/document.
Full textAbstract:
Ce travail s’intéresse à l’analyse expérimentale du développement de la zone de mélange turbulente (ZMT) produite par une instabilité de Richtmyer-Meshkov (IRM). Les expériences sont réalisées au sein d’un tube à chocs vertical, et l’analyse s’appuie sur des mesures simultanées mettant en œuvre des techniques expérimentales de type capteurs de pression pariétaux, visualisations strioscopiques résolues en temps et mesures de vitesse par Vélocimétrie Laser Doppler (LDV). Une caractérisation de l’installation expérimentale est tout d’abord effectuée en situation homogène (air pur, sans mélange), afin de déterminer la qualité de l’écoulement de base et connaître le niveau de turbulence de fond du tube à chocs. Les configurations de mélange, principalement entre de l’air et de l’hexafluorure de soufre (SF6), sont ensuite abordées. On s’intéresse dans un premier temps aux caractéristiques globales de la zone de mélange : en particulier à l’évolution de son épaisseur et à son taux de croissance. Plusieurs configurations de mélange sont étudiées en faisant varier différents paramètres expérimentaux tels que la hauteur de la veine d’essais du tube à chocs, la forme de la perturbation initiale de l’interface entre les deux gaz et le nombre d’Atwood, dans le but de déterminer leur influence sur le développement de la ZMT. On montre ainsi une sensibilité du taux de croissance post-rechoc à plusieurs de ces paramètres. Des comparaisons avec des simulations numériques réalisées par nos partenaires du Commissariat à l’Énergie Atomique (CEA) montrent des tendances similaires entre expériences et simulations sur ce point. L’étude est ensuite complétée par une caractérisation plus locale de la ZMT, en mesurant les niveaux de turbulence en différents points de la veine d’essais à l’aide de la LDV. Après avoir quantifié les contraintes de convergence statistique imposées par l’expérience pour ce type de mesures, on donne une estimation des intensités turbulentes produites par l’écoulement de mélange à différents stades de son développement<br>This experimental study sheds some light on the development of the turbulent mixing zone (TMZ) arising from a Richtmyer-Meshkov instability (RMI). The experiments are conducted in a vertical shock tube, and the analysis relies on simultaneous measurements involving pressuretransducers, time-resolved Schlieren visualizations and Laser Doppler Velocimetry (LDV). In a first step, a thorough characterization of the experimental apparatus is conducted in order to qualify the basic flow configuration corresponding to homogeneous situations (pure air withoutmixing), and to evaluate the « background » turbulence level of the shock tube. Mixing configurations (mainly between air and sulfur hexafluoride, SF6) are then investigated. We first focus on a global description of the mixing zone such as the time evolution of its thickness and the corresponding growth rate. We consider several mixing configurations, varying the length of the test section, the shape of the initial interface between the two gases and the Atwood number. A clear influence of some of these parameters is shown on the the post-reshock increasing rate of the mixing zone, in good accordance with numerical results obtained from the Commissariat à l’Energie Atomique (CEA, french atomic energy commission). A more local description of the flow is then obtained in a second step by measuring the turbulence levels at different locations inside the test section thanks to the LDV technique. After quantifying the issues linked to the statistical convergence of the turbulent quantities in such specific configurations, we provide an estimation of the turbulent intensities produced by the mixing at various stages of its development
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Buda, Frédéric. "Mécanismes cinétiques pour l'amélioration de la sécurité des procédés d'oxydation des hydrocarbures." Phd thesis, Institut National Polytechnique de Lorraine - INPL, 2006. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00012137.
Full textAbstract:
La méconnaissance des propriétés explosives des hydrocarbures à haute pression et haute température, conditions opératoires fréquemment rencontrées dans l'industrie, et l'influence peu étudiée sur ces paramètres de phénomènes tels que les flammes froides nous ont conduit à effectuer ce travail ayant pour but l'application de mécanismes cinétiques complexes à la prédiction de critères de sécurité. Le chapitre I de ce mémoire reprend des généralités concernant les procédés d'oxydation des hydrocarbures, les explosions de gaz et l'influence des flammes froides sur les limites d'explosivité d'un système. Le chapitre II regroupe les bases des mécanismes d'oxydation des hydrocarbures et les différents types de modèles présents dans la littérature. Cette partie s'achève sur la présentation du logiciel EXGAS que nous avons utilisé pour générer automatiquement la plupart des mécanismes cinétiques utilisés. Le chapitre III présente le montage expérimental du tube à onde de choc dans lequel ont été menées des mesures de délais d'auto-inflammation utiles à la validation de nos mécanismes. Le chapitre IV regroupe les modifications apportées aux modèles pour décrire correctement l'auto-inflammation d'une large gamme d'alcanes dans des conditions variées, ainsi que les validations pour les alcanes et un alcène. Les améliorations du modèle nécessaires à la bonne description de l'auto-inflammation des cyclanes et les validations correspondantes forment le chapitre V. Enfin, le chapitre VI a pour objet les applications de nos modèles à la prédiction de paramètres d'explosivité. Il permet de démontrer l'importance d'une bonne description des phénomènes physiques, outre les phénomènes chimiques pris en compte dans nos mécanismes, pour une modélisation correcte des mesures expérimentales de critères de sécurité.
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Bennadji, Hayat. "Biodiesel : combustion des esthers éthyliques d'huiles végétales comme additifs au pétrodiesel." Thesis, Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 2010. http://www.theses.fr/2010INPL044N/document.
Full textAbstract:
Le biodiesel est un biocarburant, composé d'un mélange de mono-esters d'acide gras saturés et insaturés avec une longue chaîne carbonée. Ce travail de thèse présente les données de la littérature sur l'origine du biodiesel et son procédé de fabrication ; sont présentées aussi les performances et les émissions des moteurs diesel fonctionnant au biodiesel et la cinétique d'oxydation du biodiesel. Des efforts ont été faits pour mettre en évidence les principales différences entre les esters méthyliques et éthyliques tout en montrant que d'autres recherches sont encore à développer. Pour ces raisons, les délais d'auto-inflammation de cinq esters méthyliques et éthyliques ont été mesurés dans un tube à onde de choc : l'acrylate d'éthyle, l'acrylate de méthyle, le crotonate d'éthyle, le crotonate de méthyle et le butanoate d'éthyle. Les mécanismes cinétiques détaillés d'oxydation des cinq esters étudiés ont été générés automatiquement en utilisant le logiciel EXGAS. L'oxydation du butanoate d'éthyle, molécule modèle d'esters éthyliques d'huiles végétales (EEHV) a été étudiée dans un réacteur piston à pression atmosphérique pour une gamme de température allant de 500 à 1200 K. Les résultats représentent les profils de concentration des réactifs, les intermédiaires stables et les produits finaux. Le modèle cinétique a été validé de façon satisfaisante par une comparaison entre les résultats simulés et expérimentaux<br>An increasingly popular biofuel is biodiesel, composed of a mixture of saturated and unsaturated fatty acid methyl or ethyl esters, with a long aliphatic main chain. This PhD dissertation provides a literature review concerning the origin of biodiesel, its manufacturing process, performance and emissions of diesel engines fueled with biodiesel, and the kinetics of oxidation of biodiesel. Efforts were made to highlight the main differences between methyl and ethyl esters while showing where further research needs to be developed or pursued. For these reasons, the autoignition of five esters were measured behind reflected shock tube: ethyl acrylate, methyl acrylate, ethyl crotonate, methyl crotonate, and ethyl butanoate. Detailed mechanisms for the oxidation of the five studied esters were automatically generated using the version of EXGAS software. In addition, the oxidation of ethyl butanoate as a model compound for Fatty Acid Ethyl Esters (FAEE) has been investigated in tubular plug flow reactor at atmospheric pressure over wide range of temperature (500-1200 K). The results consist of concentration profiles of the reactants, stable intermediates, and final products. The model was again validated satisfactorily by comparison between computed results and the generated experimental data
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ANI, WAFA. "Onde de choc dans les piezoelectriques elastiques." Paris 6, 1988. http://www.theses.fr/1988PA066640.
Full textAbstract:
Etude de la propagation d'ondes non lineaires dans un milieu elastique unidimensionnel non magnetisable mais electriquement polarisable. Etablissement de l'equation d'hugoniot pour les ondes de choc. Caracterisation et classification des ondes de choc electroelastiques dans le modele unidimensionnel. Utilisation des resultats obtenus pour resoudre dans un cas simple le probleme non lineaire du piston electroelastique
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Biasiori-Poulanges, Luc. "Fragmentation aérodynamique d’une goutte liquide induite par une onde de choc plane High-magnification shadowgraphy for the study of dropbreakup in a high-speed gas flow On the formation and recurrent shedding of ligaments in droplet aerobreakup Data on eosin y solutions for laser-induced fluorescence in water flows Multimodal imaging for intra-droplet gas-cavity observation during droplet fragmentation." Thesis, Chasseneuil-du-Poitou, Ecole nationale supérieure de mécanique et d'aérotechnique, 2021. http://www.theses.fr/2021ESMA0002.
Full textAbstract:
Ce travail de thèse propose une description originale de la fragmentation aérodynamique d’une goutte d’eau, induite par une onde de choc plane, pour des régimes à la frontière entre les modes gouvernés par l’instabilité de Rayleigh-Taylor et ceux dominés par l’instabilité de Kelvin-Helmholtz. Un banc expérimental composé d’un tube à choc couplé à des diagnostics d’imagerie rapide est exploité pour caractériser les processus de fragmentation. Les résultats expérimentaux sont complétés par des simulations numériques réalisées à partir du code multiphasique compressible open-source ECOGEN. L’effet de l’onde de choc sur la goutte est évalué grâce à une modélisation théorique basée sur l’acoustique géométrique permettant de décrire la dynamique spatio-temporelle des réflexions d’onde à l’intérieur de la goutte et de prédire le lieu des points de plus haute densité d’énergie. Le champ de pression est résolu à partir de simulations numériques qui indiquent que la tension de rupture de l’eau est atteinte pour une onde de choc évoluant à un nombre de Mach de 1.7. Dès lors, un processus de cavitation dont les conséquences sur la dynamique de la fragmentation pourraient être significatives, est possible. Concernant la dynamique interfaciale, les expériences comme les simulations révèlent le développement d’une perturbation azimutale transverse à l’origine d’une structure ligamentaire périodique. Une analyse de Fourier des résultats numériques 3-D suggère que l’initiation de cette déstabilisation est indépendante des effets capillaires, à l’inverse de sa croissance. La dynamique ligamentaire apparaît être un processus cyclique dont la fréquence est celle du lâché de vortex dans le sillage del a goutte. Ce schéma récurrent cesse après quatre cycles. Il s’en suit alors la perte de l’intégrité structurelle du corps résiduel de la goutte des suites du développement d’une cavité gazeuse, dans le liquide, qui agit comme une région de fragilité et donc, facilite la fragmentation<br>This thesis proposed a groundbreaking description of the shock-induced aerodynamic fragmentation of a water droplet at the transition of the Rayleigh-Taylor Piercing and the Shear-Induced Entrainment regimes. An experimental facility consisting of a shock tube and high-speed imaging diagnostics is used to investigate the fragmentation processes. Experimental results are supported with numerical simulations performed with the open-source code ECOGEN dedicated to multiphase compressible flows. The shock wave effect on the droplet is assessed by a theoretical modelling based on geometrical acoustics which allows for the description of the wave spatio-temporal dynamics and enables to predict the time-dependent location of the highest energy density. Pressure fields are determined using numerical simulations. It appears that the water tensile rupture is reached for a shock wave Mach number of 1.7 from which bubble cloud cavitation may occur by causing signification changes in the fragmentation dynamics. As regards to the interfacial dynamics, both experiments and numerical simulations show the development of a transverse azimutal modulation resulting in the periodic ligament structure at the droplet surface. Contrary to the modulation growth, its initiation seems to be independent of the capillary effects as revealed by a Fourier analysis of the 3-D numerical results. The ligament dynamics is a cyclic process driven by the vortex shedding process in the wake of the droplet. Four cycles have been observed before the residual droplet core breaks up owing to the growth of an air cavity inside the droplet that acts as weak spot, and thus facilitating the droplet split-off
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Hakka, Mohammed Hichem. "Étude de l'oxydation en phase gazeuse de composants des gazoles et des biocarburants diesel." Thesis, Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 2010. http://www.theses.fr/2010INPL001N/document.
Full textAbstract:
En raison de la complexité de leur composition, l’étude de l’oxydation des gazoles et des carburants biodiesel nécessite de choisir des molécules modèles représentant ces mélanges. Dans ce contexte nous avons sélectionné deux molécules pouvant représenter les gazoles : le n-décane, souvent considéré comme molécule modèle des paraffines contenues dans les gazoles, et le n-hexadécane, molécule de référence pour l’estimation de l’indice cétane, ainsi que deux molécules représentant les carburants biodiesel : le palmitate de méthyle (C17H34O2, ester méthylique saturé) et l’oléate de méthyle (C19H36O2, ester méthylique insaturé). L’étude de l’oxydation de ces molécules a été menée en réacteur auto-agité par jets gazeux, à une richesse de 1, des températures comprises entre 550 et 1100 K, à pression atmosphérique et à un temps de passage constant de 1,5 s. La formation d’un nombre important d’espèces a été observée parmi lesquelles figurent des oléfines, des diènes, des esters méthyliques insaturés, des éthers cycliques avec différentes tailles de cycle, des cétones et des aldéhydes. Grâce à deux nouvelles versions du logiciel EXGAS, des mécanismes cinétiques détaillés de l’oxydation des molécules étudiées ont été générés et validés par comparaison avec les résultats expérimentaux. Enfin, une comparaison de la réactivité du n-décane, du n-hexadécane, du palmitate de méthyle et de l’oléate de méthyle et des quantités de produits formées (dont certains polluants) a été effectuée<br>Because of the complexity of their compositions, the study of the oxidation of diesel and biodiesel fuels requires choosing model molecules (surrogates) representing the real mixtures. In this context, we have selected two molecules to represent the diesel fuel: n-decane, usually considered as model molecule of paraffin contained in diesel fuel, and n-hexadecane, molecule of reference for the estimation of the cetane number, and two molecules representing biodiesel fuel: methyl palmitate (C17H34O2, a saturated methyl ester) and methyl oleate (C19H36O2, an unsaturated methyl ester). The study of oxidation of these molecules has been conducted in a jet-stirred reactor, with an equivalence ratio of 1, temperatures between 550 and 1100 K, at atmospheric pressure and for a constant residence time of 1.5 sec. The formation of a large number of species has been observed which includes olefins, dienes, unsaturated methyl esters, cyclic ethers with different size of ring, ketones and aldehydes. Using two new versions of EXGAS software, detailed kinetic mechanisms for the oxidation of the studied molecules were generated and validated by comparaison with experiemental results. Finally, a comparison of the reactivity of n-decane, n-hexadecane, methyl palmitate and methyl oleate and amounts of formed products (including some pollutants) has been performed
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Farhat, Abdelhamid. "Déstabilisation d'une interface gazeuse par une onde de choc." Grenoble 2 : ANRT, 1986. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb375975155.
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Aymer, de la Chevalerie Dominique. "Interaction onde de choc-couche limite modélisation et calcul." Grenoble 2 : ANRT, 1986. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb37595581g.
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Robinet, Jean-Christophe. "Stabilité linéaire d'un écoulement présentant une onde de choc." École nationale supérieure de l'aéronautique et de l'espace (Toulouse ; 1972-2007), 1999. http://www.theses.fr/1999ESAE0019.
Full textAbstract:
Cette thèse est consacrée à l'étude de la stabilité linéaire des ondes de choc en écoulement transsonique et supersonique. Dans un certain nombre de situations concrètes, en particulier en présence de décollement, les ondes de choc ne sont pas stationnaires ; elles génèrent des phénomènes instationnaires à des fréquences relativement basses susceptibles d'engendrer des vibrations de la structure des avions (phénomène du tremblement) ou dans des moteurs fusées (problème de charges latérales). Dans ce contexte, l'objectif principal de cette thèse est le développement d'une analyse de stabilité linéaire pour des écoulements en présence d'une onde de choc permettant d'étudier aussi bien des configurations simples, comme un écoulement dans un tube à choc que des écoulements dans une tuyère ou autour d'un profil d'aile. L'étude de la stabilité linéaire d'une onde de choc dans un tube a permis de mettre en évidence un mode instable solution des équations d'Euler linéarisées et du choc et de montrer par une comparaison à des calculs numériques, que le phénomène du carbuncle a pour origine ce mode instable. Dans une tuyère ou sur un profil d'aile, l'analyse de stabilité du choc et l'étude de la réponse du choc à un forçage linéaire ont montré une grande sélectivité en fréquence du mouvement du choc laissant supposer qu'un décollement peut servir de source excitatrice à relativement large bande. La réponse du choc, contenue dans une bande relativement étroite peut donc servir de synchronisation à des perturbations présentes dans l'écoulement.
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Bonne, Nicolas. "Stabilité de l'intéraction onde de choc/ couche limite laminaire." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2018. http://www.theses.fr/2018SACLX025/document.
Full textAbstract:
Le phénomène d’interaction onde de choc/couche limite (CL) est omniprésent en aérodynamique. De manière générale, il génère des oscillations basses fréquences qui peuvent être néfastes pour les machines. L’exemple typique est le tremblement de l’onde de choc sur profil d’aile en régime transsonique, dangereux car il peut exciter les modes de structure de l’aile et potentiellement la rompre. Ce type de phénoménologies a été largement étudié en condition de CL amont turbulente, ce qui a donné lieu à des scénarios physiques crédibles et des méthodologies d’étude efficaces, notamment les analyses de stabilité sur champs turbulents moyennés (RANS). Toutefois la technologie laminaire, c’est-à-dire l’utilisation de CL laminaires en vue de réduire la consommation des aéronefs représente un nouveau challenge scientifique sur cette problématique. La physique est en effet fortement impactée par la nature laminaire de la CL, notamment du fait de la faible résilience de celle-ci aux gradients de pression adverses et à la transition turbulente. Cette thèse a ainsi porté les méthodes d’analyse de stabilité sur champ RANSpour les situations de CL laminaire. L’originalité et l'apport de l’étude résident dans la prise en compte des modèles de transition dans l’approchelinéarisée sur champ RANS. Les modèles utilisés (RANS et transition) ont donc été linéarisés afin de réaliser des études de stabilité en perturbant toutes les variables aérodynamiques. La validation de la méthode a été réalisée par comparaison avec des résultats expérimentaux et de simulation (LES) sur deux conifurations d'application. La première configuration est le cas de la réflexion d’un choc oblique sur une plaque plane. La deuxième est celle du choc droit à l’extrados d’un profil en condition transsonique. Ces deux cas sont en condition de CL laminaire à l'amont du choc.Des analyses de stabilité et de résolvent ont été réalisées.Ces approches ont permis de caractériser le comportement d’oscillateur/amplificateur des écoulements en question et d'analyser la physique des instationnarités observées dans les expériences.Le cas de la réflexion de choc est caractérisé par trois fréquences. L'analyse de stabilité montre que celles-ci ne correspondent pas à des modes globaux instables mais à une dynamique d'amplificateur de l'écoulement. L'analyse de résolvent identifie bien ces trois fréquences. L’analyse des réponses optimales, couplée à une analyse de stabilité locale, a ensuite permis de proposer des scénarios physiques de ces dynamiques.Dans le cas du choc droit sur profil en régime transsonique, l'écoulement apparaît globalement instable. Deux modes d'instabilité sont identifiés. Le premier à basse fréquence correspond au phénomène de tremblement observé en conditions turbulentes. Le deuxième apparaît à plus haute fréquence, et correspond à un mode d'oscillation de la bulle de séparation présente sous le pied de choc.Plus largement, la thèse permet de suggérer que certaines dynamiques dans ce type d’interaction procèdent de mécanismes similaires liés à la respiration de la bulle de séparation laminaire<br>The shock wave boundary layer (BL) interaction phenomenon is ubiquitous in aerodynamic. In general this interaction generates some low frequency oscillations which can be disastrous for the machines. The typical example is the buffet phenomenon on an airfoil in transonic conditions. Buffet is dangerous since its low frequency can excite the structural modes of the airfoil and break it. The phenomenology has been wildly studied when the incoming BL is turbulent. These studies have derived several credible scenarii and efficient methodologies to capture its dynamic, especially the stability analysis tools on an averaged turbulent flow (RANS). However laminar technologies, the use of laminar BL to reduce the fuel consumption of planes, represent a new scientific challenge on this problematic. In fact, the physic of the interaction is importantly impacted by the laminar nature of the BL especially because of its weak resilience to an adversed pressure gradient and of the transition to turbulence.The thesis deals with the methodologies for the stability analysis on a RANS base flow in the case of a laminar BL. The originality and the contribution of this work have been to take into account a transition criteria in the linearised dynamic on a RANS base flow. The model used (RANS and transition) have then been linearized in order to make a stability analysis which take into account all the aerodynamic varaibles. The validation of this methodology has been made by comparison to expermient and simulation (LES) on two configurations of application. The first one is a weak reflected shock wave on a flat plate. The second one is the strong shock around an airfoil in a transonic regime. In both cases the incoming BL is laminar.Stability and resolvent analysis have been made. These approches have been able to caratirized the ocillator/noise amplifier behavior of the flow and to enabled a physical analysis of the unsteadinesses observed in the experiments.The case of the reflected shock wave is caracterized by three frequencies. The stability analysis shows that they don't correspond to globally unstable modes but to a noise amplifier behavior of the flow. The resolvent analysis identifies the three frequencies. The analysis of the optimal response, coupled with a local stability analysis, enables to proposed physical scenarii of these dynamics.In the case of the strong shock on an airfoil in transonic regime, the flow is globally unstable. Two unstable modes have been identified. The first one, at low frequency, correspond to the buffet phenomenon also observed in the turbulent case. The second one appears at higher frequency and correspond to the oscillation of the separation bubble formed at the feet of the shock.More generally, this thesis suggests that some dynamics of these two interactions result from the same mecanism linked to the breathing motion of the laminar separation bubble
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MONDOT, MICHEL. "La temperature des materiaux soumis a une onde de choc." Paris, CNAM, 1993. http://www.theses.fr/1993CNAM0219.
Full textAbstract:
La temperature de la surface des materiaux soumis a une onde de choc est determinee au moyen d'un nouveau pyrometre infrarouge ultrarapide a trois voies. La realisation d'un procede original d'interpretation des mesures, m. I. R. T. E. , associe a ce pyrometre, permet d'acceder a la temperature sans que l'on ait besoin de connaitre la loi de variation de l'emissivite de la surface radiative, avec la longueur d'onde. Cette temperature est calculee par ailleurs, au moyen d'un nouveau modele physico-numerique, minos, qui est etabli a partir de deux concepts physiques et d'un modele numerique. Dans un premier temps, la simulation numerique est validee a partir d'experiences sur des echantillons de bismuth et d'etain dont on detecte la fusion en surface. Ce phenomene est mis en evidence par des mesures d'ejection de matiere et par la perte de reflectivite, l'une et l'autre quantifiees par interferometrie doppler laser. Dans un second temps, des mesures de temperatures de surface sont effectuees avec des echantillons de cuivre, d'aluminium, de bismuth et d'etain en phases solide et liquide, pour une gamme de pressions comprises entre 10 et 90 gpa. La concordance entre les resultats mesures et simules demontre la validite de l'analyse des phenomenes physiques mis en jeu. Ainsi, cette concordance autorise une perspective d'utilisation de minos a des fins predictives, dans le but d'estimer les temperatures d'hugoniot et residuelles, d'un materiau soumis a une onde de choc
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Rougier, Benoit. "Étude à coeur des propriétés de matériaux innovants par la compréhension de la propagation d'une onde électromagnétique à travers une onde de choc." Thesis, Toulouse, INPT, 2019. http://oatao.univ-toulouse.fr/24081/1/rougier.pdf.
Full textAbstract:
La détermination des propriétés des matériaux soumis à des chocs est un enjeu essentiel dans de nombreux domaines industriels. L’objectif de cette thèse est de proposer une nouvelle méthode fondée sur l’interrogation en bande millimétrique d’un solide soumis à un choc. Deux paramètres doivent être mesurés simultanément, la vitesse du choc et la vitesse matérielle associée afin de pouvoir construire la polaire de choc du matériau d’étude. Dans un premier temps, un état de l’art des techniques de mesure existantes est réalisé pour cibler les performances et limites de l’existant. Dans un second temps, on s’intéresse à la modélisation de la propagation des ondes électromagnétiques dans des milieux à plusieurs interfaces en mouvement et avec un gradient d’indice pour représenter des cas de choc soutenu et non soutenu. Enfin, des campagnes expérimentales d’impact plan sont présentées sur différents matériaux, inertes et explosifs, pour confronter la théorie développée aux résultats de mesure. Pour le cas des chocs soutenus, les résultats sont en très bon accord et permettent de valider le modèle. Le cas des chocs non soutenus est plus complexe. Une approche par réseau de neurones est envisagée pour permettre de remonter aux vitesses et aux indices de réfraction. Enfin, des mesures de la permittivité complexe de nombreux explosifs sont présentées.
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Ali, Tomlakiwé. "Simulation et modélisation numérique de l'interaction choc-interface-couche limite pariétale en tube à choc." Aix-Marseille 1, 1999. http://www.theses.fr/1999AIX11077.
Full textAbstract:
Cette these porte sur la modelisation et la simulation numerique d'ecoulement dans un tube a choc. L'objectif est de comprendre le processus de contamination du gaz servant de reservoir a un ecoulement a haute enthalpie dans une tuyere. Nous avons decrit le code de calcul multi-bloc de type volumes finis dans lequel les equations conservatives de navier-stokes sont resolues grace a un schema d'ordre 2 en temps et en espace de type muscl-hancock, associe a quatre solveurs a savoir riemann, efm, ausmdv, ausm, puis nous avons realise une etude en fonction de la geometrie du tube a choc et des conditions initiales et aux limites. Ces resultats mettent en evidence l'interdependance existant entre le phenomene de contamination, la bifurcation du choc reflechi et la couche limite parietale. Enfin nous avons elabore un critere sur le choix du diametre du tube a choc pour minimiser cette contamination.
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Eveillard, Sébastien. "Propagation d'une onde de choc en présence d'une barrière de protection." Phd thesis, Université d'Orléans, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00952259.
Full textAbstract:
Les travaux de thèse présentés dans ce mémoire s'inscrivent dans le cadre du projet ANR BARPPRO. Ce programme de recherche vise à étudier l'influence d'une barrière de protection face à une explosion en régime de détonation. L'objectif est d'établir des méthodes de calcul rapides de classement des zones d'effets pour aider les industriels au dimensionnement des barrières de protection. L'une à partir d'abaques, valable pour des configurations en géométrie 2D, sur des plages spécifiées de paramètres importants retenus, avec une précision de +/- 5%. L'autre à partir d'une méthode d'estimation rapide basée notamment sur les chemins déployés, valable en géométrie 2D et en géométrie 3D, mais dont la précision estimée est de +/- 30%. Afin d'y parvenir, l'étude s'appuie sur trois volets : expérimental, simulation numérique et analytique. La partie expérimentale étudie plusieurs géométries de barrière de protection à petites échelles pour la détonation d'une charge gazeuse (propane-oxygène à la stoechiométrie). Les configurations expérimentées servent à la validation de l'outil de simulation numérique constitué du solveur HERA et de la plateforme de calcul TERA 100. Des abaques d'aide au dimensionnement ont pu être réalisés à partir de résultats fournis par l'outil de simulation (3125 configurations de barrière de protection, TNT). L'étude des différents phénomènes physiques présents a également permis de mettre en place une méthode d'estimation rapide basée sur des relations géométriques, analytiques et empiriques. L'analyse de ces résultats a permis d'établir quelques recommandations dans le dimensionnement d'une barrière de protection. Les abaques et le programme d'estimation rapide permettent à un ingénieur de dimensionner rapidement une barrière de protection en fonction de la configuration du terrain et de la position de la zone à protéger en aval du merlon.
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Raimbaud, Quentin. "Interaction entre une onde de choc et un film de savon." Thesis, Rennes 1, 2019. http://www.theses.fr/2019REN1S103.
Full textAbstract:
De nombreux travaux ont permis de montrer que les mousses ont la capacité d’atténuer fortement les effets des ondes de choc. Cependant, bien que de nombreuses théories aient été proposées, les mécanismes physiques à l’origine de cette atténuation restent majoritairement inconnus. Dans le cadre de cette thèse, afin de simplifier problème, nous avons décidé d’étudier en particulier l’interaction entre une onde de choc et l’un des composants élémentaires de la mousse : le film de savon. Pour cela, nous avons dimensionné et fabriqué un tube à choc modulaire qui nous permet de générer des ondes de choc avec différents profils de pression et de les faire interagir avec de nombreuses configurations de films de savon. Nous avons commencé par étudier l’accélération d’un film de savon impacté par une onde de choc parallèle au film. Nous avons observé la réflexion et la transmission de l’onde de choc incidente et étudié le mouvement du film afin de déterminer son temps d’accélération et sa vitesse terminale. Nous avons ensuite étudié l’effet des gradients d’épaisseur dans le film lors de la phase d’accélération . Nous avons développé un modèle permettant d’expliquer les différences comment ces gradients influencent la rupture du film.Pour finir, nous avons étudié l’interaction entre une onde de choc et un film, si celui ci n’est pas parallèle au choc. Nous avons alors observé l’apparition d’une instabilité de Kelvin-Helmholtz sur le film avant sa rupture<br>Numerous works have proven that liquid foams significantly attenuate shockwaves. However, even though many theories have been developed, the underlying mechanisms behind this attenuation remains mostly unknown. For the sake of simplicity, we studied the interaction between shockwaves and one of the base elements of foam: foam films. To generate the shockwaves we needed, we created a modular shocktube that allows us to modify both the shape of the pressure signal and the orientation of the films. We started by studying the acceleration of a single foam film impacted by a parallel shockwave. We observed the reflexion and transmission of the shockwave and the movement of the film, which allowed us to get the film’s acceleration time and terminal velocity. We then studied the effects of thickness gradients within the film during the acceleration phase. We developed a model to explain how these gradients affect the breaking of the films. Finally, we studied the interaction between a shockwave and a film, when the two are not parallel to each other. We observed the development of a Kelvin-Helmholtz instability in the film before its rupture
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Savoini, Philippe. "Simulation bi-dimensionelle d'une onde de choc magnetosonore supercritique en propagation quasi-perpendiculaire : application au choc magnetospherique terestre." Paris 6, 1991. http://www.theses.fr/1991PA066326.
Full textAbstract:
L'interaction entre le vent solaire et l'obstacle magnetique que constitue la magnetosphere terrestre se traduit par la presence d'une onde de choc en amont de cette magnetosphere. Le choc apparait comme une zone de transition qui permet la conversion de l'energie dirigee du vent solaire amont (ralentissement) en d'autres formes d'energie du plasma aval (energie thermique via des mecanismes de dissipation anormaux faisant intervenir des interactions ondes-particules). Le but de ce memoire porte sur l'analyse d'une telle onde de choc non collisionnelle en regime supercritique et dans le domaine de propagation quasi-perpendiculaire definit par l'angle entre la normale au front d'onde et le champ magnetostatique amont, compris entre 45 et 90 degres. Etant donne la complexite des mecanismes d'interaction ondes-particules (macroscopiques et microscopiques) mis en jeu dans un tel plasma fortement non homogene, la simulation numerique se revele etre un outil de recherche particulierement precieux. Dans ce but, un code bi-dimensionnel, electromagnetique et particulaire (a la fois pour les ions et les electrons) est utilise. Trois desseins sont associes a cette demarche: 1) generaliser certains travaux anterieurs en s'affranchissant de leurs limites de validite; 2) realiser une comparaison plus realiste avec les resultats experimentaux recueillis a bord des satellites vela, isee-1 et -2, prognoz 8 et 10; 3) inclure de maniere auto-consistante un certain nombre d'effets dissipatifs relies a l'adjonction d'une seconde dimension spatiale. Une configuration astucieuse du champ magnetostatique permet d'inclure ou d'exclure les effets resistifs auto-consistants lies au declenchement d'instabilites de courants de champs croises (diamagnetique) dans le plan de simulation; ces effets sont en competition avec les effets visqueux permanents lies a la reflexion d'un certains pourcentage d'ions contre le front de choc: un bilan energetique peut ainsi etre etudie en detail, tant sur les electrons et les ions que pour les composantes de champ. Les principaux resultats sont: 1) une mise en evidence du caractere non stationnaire du front de choc au-dessus d'un angle critique, proche de 90; 2) l'identification de la source des effets resistifs (instabilite du mode hybride bas); 3) et le faible impact de ces effets resistifs sur la dynamique du choc et le chauffage des electrons; 4) la reconstitution auto-consistante des fonctions de distribution locales des electrons et des ions (en particulier distribution des electrons en plateau) en bon accord avec les donnees experimentales ainsi que l'identification des principaux mecanismes de generation; 5) la reconstitution du precurseur electromagnetique en amont du front en bon accord avec celui observe in-situ et; 6) la formation de faisceaux d'electrons et d'ions paralleles au champ magnetique en amont du choc pour des angles inferieurs a une valeur critique
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Escande, Béatrice. "Modélisation de l'interaction onde de choc/couche limite turbulente comparaison calcul-expérience." Grenoble 2 : ANRT, 1986. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb375974105.
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Dujardin, Sophie. "Etude du comportement dynamique du cuivre soumis à une onde de choc." Grenoble 2 : ANRT, 1988. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb376133213.
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Galli, Arnaud. "Contrôle de l'oscillation d'une onde de choc en écoulement transsonique de canal /." Châtillon : ONERA, 2005. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb399817945.
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Utheza, Françoise. "Modélisation de l'interaction entre un écoulement diphasique et une onde de choc." Aix-Marseille 1, 1995. http://www.theses.fr/1995AIX11040.
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Une etude numerique bidimensionnelle des ecoulements diphasiques est presentee, ecoulements qui sont dus a l'injection d'une phase dispersee (gouttes) dans un ecoulement gazeux. La phase continue est compressible et supposee non visqueuse. On ecrit le systeme d'equations regissant l'ecoulement diphasique instationnaire, systeme qui est issu d'une approche eulerienne. On etudie dans un premier temps les effets dus a l'injection de gouttes d'eau en amont ou en aval d'une onde de choc stationnaire dans une tuyere. Ensuite, on prend en compte le phenomene d'eclatement des gouttes. On considere un ecoulement diphasique rencontrant un obstacle ou une onde de choc oblique est prealablement creee. Finalement, un milieu non condensable est considere. Ainsi les gouttes d'eau sont injectees dans de l'air et creent donc de la vapeur d'eau sous l'effet de la vaporisation
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Deleuze, Joël. "Structure d'une couche limite turbulente soumise à une onde de choc incidente." Aix-Marseille 2, 1995. http://www.theses.fr/1995AIX22082.
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Cette etude experimentale porte sur la structure d'une couche limite turbulente supersonique. Dans des conditions delicates, les donnees acquises par velocimetrie laser doppler sont definies comme representatives des phenomenes physiques. L'etude de la couche limite supersonique sans gradient de pression montre que le comportement de la turbulence est proche du modele incompressible, pour les nombres de reynolds et de mach consideres. L'analyse porte ensuite sur l'interaction entre une couche limite et une onde de choc incidente, qui provoque son decollement et genere une onde de choc reflechie, puis un eventail de detente. En aval de l'interaction, les effets de cette perturbation sur la structure de la couche limite peuvent etre assimiles a ceux d'un gradient de pression adverse. A travers le choc reflechi, la production de turbulence est fortement amplifiee. Au-dessus de la zone de recirculation, la conjugaison des effets de compression et de courbure des lignes de courant provoque un changement de signe de la tension de cisaillement. Une zone de production negative d'energie cinetique de la turbulence est egalement mise en evidence, indiquant que le transfert d'energie du mouvement moyen vers le mouvement turbulent est localement limite, voire inverse
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Dujardin, Sophie. "Étude du comportement dynamique du cuivre soumis à une onde de choc." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 1988. http://www.theses.fr/1988NAN10354.
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Étude par le test d'expansion d'anneau et par des simulations numériques. Influence de la vitesse de déformation (jusqu'à 10**(4) s**(-1)), et de la pression de choc sur la contrainte d'écoulement. Détermination à pression constante du rôle de la vitesse de déformation seule. Évaluation de l'influence de la pression de choc seule en réalisant des essais de pré-choc. Détermination d'une loi de comportement prenant en compte le rôle de chaque paramètre : pression de choc, vitesse de déformation, déformation.
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Solakoglu, Erhan. "Modélisation des écoulements compressibles turbulents. Interaction onde de choc/couche limite turbulente." Rouen, 1994. http://www.theses.fr/1994ROUES023.
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Le travail présenté dans ce mémoire est consacré à la modélisation de la turbulence, étudiée dans le cadre particulier de la simulation d'interactions onde de choc/couche limite. Les cas-tests étudiés sont: canal transsonique 2D avec bosse à la paroi, écoulement supersonique 2D sur une marche montante et canal transsonique 3D avec bosse en flèche. Les modèles de turbulence utilisés sont: modèle algébrique de Baldwin-Lomax et modèle k-epsilon de Jones-Launder. Une revue bibliographique fait l'objet du premier chapitre. Le deuxième chapitre développe des équations de Navier-Stokes, moyennées au sens de Favre. Le problème de la fermeture des équations moyennées et les différents modèles de turbulence sont présentés dans le troisième chapitre. Dans le quatrième chapitre, la méthode numérique prédicteur-correcteur de Maccormack, implicite et volumes finis, est détaillée. L'exploitation et l'analyse des résultats numériques constituent le cinquième chapitre. Le dernier chapitre est consacré aux conclusions et perspectives
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Galli, Arnaud. "Contrôle de l'oscillation d'une onde de choc en écoulement transsonique de canal." Aix-Marseille 1, 2005. http://www.theses.fr/2005AIX11006.
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La présente étude a pour objectif d'analyser les aspects instationnaires de l'interaction transsonique entre une onde de choc oscillante et une couche limite décollée en écoulement de canal. L'oscillation de l'onde de choc est forcée par une évolution périodique de la section d'un col aval, au moyen d'une came elliptique en rotation placée au voisinage de ce col, au milieu du canal. La came en rotation génère des ondes de pression qui vont remonter l'écoulement. La paroi inférieure du canal en forme de bosse va permettre un décollement de l'écoulement. L'évolution du bulbe de décollement pendant le cycle d'oscillation du choc a été quantifiée expérimentalement avec précision. Par les calculs, le cycle d'oscillation du choc est correctement reproduit mais l'extension de la région décollée est toujours sous-estimée. L'impact de techniques de contrôle sur la couche limite et sur l'oscillation forcée de l'onde de choc a été caractérisé. Le contrôle actif a permis de réduire l'oscillation.
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HADDAD, Christian. "Instationnarités, mouvements d'onde de choc et tourbillons à grandes échelles dans une interaction onde de choc / couche limite avec décollement." Phd thesis, Université de Provence - Aix-Marseille I, 2005. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00008394.
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Une étude expérimentale a été effectuée sur une configuration d'interaction à Mach 2.3 entre un choc incident et une couche limite turbulente (réflexion de choc oblique sur paroi plane) engendrant un décollement suivi d'un recollement, en vue de comprendre les phénomènes physiques mis en jeu dans ce type d'interaction : apparition et entretien de basses fréquences. Pour cela, l'organisation spatiale et temporelle de cet écoulement a été examinée pour différents angles de déflexion du générateur de choc (de 7 à 9.5°). Les données en paroi ou en champ en un ou plusieurs points proviennent de mesures effectuées à l'aide de capteurs de pression ou par anémométrie à fil chaud. L'analyse de ces données a permis de caractériser les différentes zones : le choc réfléchi instationnaire est animé d'un mouvement basse fréquence, avec des longueurs d'excursion variant d'une à deux fois l'épaisseur de couche limite initiale, cette longueur s'atténuant à l'extérieur de la couche. La construction d'une fréquence adimensionnelle associée aux oscillations basses fréquences du choc réfléchi (nombre de Strouhal) a permis de regrouper l'ensemble des résultats ainsi que ceux obtenus dans la littérature pour d'autres configurations d'interaction. Le décollement présente de grandes similitudes avec les décollements subsoniques, avec toutefois certaines spécificités propres à la compressibilité de notre écoulement. L'étude des connexions entre le choc réfléchi instationnaire et le décollement ont permis de revisiter les mécanismes proposés dans des configurations d'interaction différentes qui expliquent la nature de ces liaisons. Par ailleurs, l'organisation transversale du décollement a été explorée à l'aide de mesures effectuées par Vélocimétrie par Images de Particules (PIV) et a mis en évidence, pour les décollements les plus intenses, deux tourbillons contra-rotatifs de type trombe se développant au cœur de la zone de recirculation et dont les fréquences de rotation moyennes déterminées en paroi sont voisines de celles du choc réfléchi.
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Haddad, Christian. "Instationnarités, mouvements d'onde de choc et tourbillons à grandes échelles dans une interaction onde de choc / couche limite avec décollement." Aix-Marseille 1, 2005. http://www.theses.fr/2005AIX11003.
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Une étude expérimentale effectuée à Mach 2. 3 dans une interaction choc oblique-couche limite turbulente avec décollement pour plusieurs angles de déflexion de l'écoulement a permis de caractériser différentes régions en termes d'échelles de temps et d'espace : le choc réfléchi instationnaire oscillant à basse fréquence sur des longueurs d'excursion variant en paroi d'une à deux fois l'épaisseur de couche limite et une fréquence adimensionnelle associée regroupant les résultats et ceux obtenus dans d'autres configurations d'interaction. Le décollement présente de fortes similitudes avec les décollements subsoniques, avec certaines spécificités de compressibilité. L'étude des connexions entre le choc instationnaire et le décollement a permis de revisiter les mécanismes proposés dans la littérature. L'organisation transversale du décollement a révélé à l'aide de mesures PIV, deux tourbillons trombe contra-rotatifs aux fréquences de rotation voisines de celles caractérisant le choc réfléchi.
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Plante, Jean-Sébastien. "Conception préliminaire d'un moteur rotatif continu à combustion induite par onde de choc." Sherbrooke : Université de Sherbrooke, 2002.
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BLIN, ELISABETH. "Etude experimentale de l'interaction entre une turbulence libre et une onde de choc." Paris 6, 1993. http://www.theses.fr/1993PA066029.
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Deux dispositifs experimentaux mettant en jeu une interaction turbulence/onde de choc sont envisages dans cette etude. Dans la premiere configuration, la turbulence est engendree par une grille amorcee, dans la seconde, la turbulence consideree est celle d'un jet supersonique coaxial. Dans les deux cas, l'interaction a lieu avec un choc droit obtenu par contre-pression. Les mesures des vitesses moyennes et turbulentes sont effectuees a l'aide d'un velocimetre laser. Les sondages sont limites a la zone centrale de la veine d'essai pour s'affranchir des effets de paroi, caracteristiques des interactions du type choc/couche limite. La precision des mesures par velocimetrie laser au voisinage du choc est discutee sur la base d'un calcul simplifie du mouvement des particules a travers le choc. Nous examinons notamment l'impact du couplage trainage-polydispersion et trainage-intermittence du choc sur les mesures des quantites fluctuantes. Le cas particulier des mesures dans la couche de melange du jet fait l'objet d'une etude detaillee. Nous proposons une interpretation des ecarts existants entre les differents modes d'ensemencement. Les resultats des sondages montrent que la turbulence se comporte de facon tres differente dans les deux interactions. Le niveau moyen de la turbulence de grille n'est pas modifie a la traversee du choc, le seul changement discernable etant l'acceleration de son declin a l'aval du choc; l'interaction avec la couche de melange du jet produit des amplifications significatives. Cependant, la desadaptation du jet a l'aval du choc, qui engendre une structure comparable a celle d'un jet sous-detendu, rend l'interpretation de cette experience plus delicate. Les resultats experimentaux sont confrontes aux predictions de diverses theories disponibles dans la litterature
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DAGHSSTANI, KHALED. "Rôle des fluctuations de pression dans les intéractions onde de choc - couche limite." Poitiers, 1993. http://www.theses.fr/1993POIT2296.
Full textAbstract:
On etudie experimentalement l'interaction tridimensionnelle d'une couche limite turbulente avec une onde de choc generee par un diedre normal a la paroi. Les visualisations parietales et les mesures de pression en paroi confirment la structure quasi-conique proposee par d'autres auteurs. Les analyses des fluctuations de pression parietale le long de deux lignes d'exploration differentes montrent que la similitude conique est respectee pour le niveau quadratique moyen des fluctuations mais pas pour les repartitions spectrales de l'energie. Quand la distance entre la ligne d'exploration et le bord d'attaque du diedre augmente l'energie a basse frequence au voisinage de la position du choc de separation et du cur du vortex semble augmenter. Les analyses des correlations en deux points montrent que l'instationnarite dans la region d'interaction est bien presente et que le choc de separation fluctue a un nombre de strouhal de l'ordre de 0. 052 qui semble en bon accord avec les resultats obtenus par d'autres auteurs a mach 2 et 3. L'etude experimentale est completee par une simulation numerique d'une interaction bidimensionnelle laminaire generee par la reflexion d'une onde de choc incidente sur une plaque plane avec perturbations instationnaires de la couche limite a l'entree du domaine de calcul. Nous avons reussi a mettre en evidence un mecanisme d'amplification des fluctuations de pression parietale avec un minimum atteint au voisinage du recollement. Ce mecanisme est lie essentiellement a des structures tourbillonnaires contrarotatives generees dans la couche de melange au-dessus de la zone decollee. Le champ de pression instationnaire associe a ces structures tourbillonnaires genere une sous-couche limite instationnaire tres mince
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LACASSIN, GERALD. "Etude d'une interaction tridimensionnelle onde de choc/couche limite turbulente en ecoulement supersonique." Paris 6, 1995. http://www.theses.fr/1995PA066131.
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Cette etude traite de l'interaction tridimensionnelle onde de choc/couche limite turbulente, qui est un phenomene d'un grand interet pratique pour les avions supersoniques. L'interaction est induite par une plaque plane a bord d'attaque arrondi, montee perpendiculairement a la paroi inferieure d'une soufflerie. Les champs de vitesses moyennes et turbulentes sont mesures dans des plans longitudinaux, a l'aide d'explorations par velocimetrie laser tridimensionnelle, completees par des releves de pression parietale, et par des visualisations de lignes de frottement. La structure de chocs en lambda et l'organisation tourbillonnaire de l'ecoulement decolle sont examinees. Les proprietes de la turbulence sont analysees, notamment en relation avec la structure du champ moyen. Le trainage des particules d'ensemencement est evalue au voisinage des chocs. Cette experience est simulee par un code de resolution des equations moyennees en temps de navier-stokes compressibles, associees a un modele de turbulence algebrique de longueur de melange. La methode numerique employee se caracterise par un schema explicite centre avec une approche volumes finis, en maillage structure. Nous analysons l'influence de la distribution de viscosite turbulente sur l'interaction, ainsi que l'independance du calcul vis a vis du maillage. La validite du modele de turbulence est discutee par une confrontation avec certains resultats experimentaux
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Jamme, Stéphane. "Étude de l'interaction entre une turbulence homogène isotrope et une onde de choc." Toulouse, INPT, 1998. http://www.theses.fr/1998INPT046H.
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Ce travail met en lumière l'ensemble des mécanismes physiques fondamentaux caractéristiques du phénomène d'interaction entre une turbulence homogène isotrope libre et une onde de choc droite. Un outil numérique permettant la simulation directe de cette configuration d'écoulement est d'abord développé. Différents calculs sont ensuite conduits, donnant lieu à une compréhension précise et détaillée des évolutions observées pour les principales grandeurs statistiques de l'écoulement turbulent au cours de l'interaction avec le choc. L'influence de la nature de la turbulence incidente sur son comportement à travers la discontinuité est également mise en évidence. Nous utilisons pour cela la décomposition modale de Kovasznay qui permet de dégager les effets de la compressibilité sur le processus d'interaction. Une approche théorique est par ailleurs réalisée en s'appuyant sur une analyse linéaire non visqueuse du phénomène. Des comparaisons avec les résultats de simulation numérique directe sont effectuées et d'avèrent très convaincantes sur le plan qualitatif. La majorité des mécanismes fondamentaux inhérents au phénomène d'interaction choc / turbulence sont mis en évidence avec cette approche théorique qui se révèle ainsi très performante pour la configuration étudiée. Au bilan, on dispose d'une base de données susceptible d'être confrontée aux modèles classiques de turbulence compressible. Ce travail constitue également un point de départ indispensable à l'étude de configurations plus complexes telles que l'interaction choc / couche limite turbulente.
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Plante, Jean-Sébastien. "Conception préliminaire d'un moteur rotatif continu à combustion induite par onde de choc." Mémoire, Université de Sherbrooke, 2001. http://savoirs.usherbrooke.ca/handle/11143/1173.
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La conception et l'analyse d'un nouveau moteur utilisant des propulseurs supersoniques en rotation sont présentées dans le présent mémoire. L'objectif premier de ce moteur est de produire la plus grande puissance spécifique possible. Les propulseurs sont dérivés des statoréacteurs et RAMAC. Fixés à la périphérie d'un cerceau en fibres de carbone tournant à des vitesses tangentielles de Mach=2.5, les propulseurs génèrent de la poussée. Celle-ci est convertie en couple par le rayon du cerceau et produit par conséquent de la puissance de rotation. Contrairement aux moteurs à piston ou aux pulsoréacteurs, l'énergie est constamment fournie au système. Aussi, l'aspect rotatif ne comporte aucun mouvement oscillatoire, ce qui repousse les limites de régime actuellement atteignables avec les moteurs à piston. Les propulseurs sont réalisés en composite carbone/carbone pour assurer une masse minimale et une résistance thermique optimale. Leur démarrage est assuré par le principe des diffuseurs perforés qui permet de purger les gaz d'admission."--Résumé abrégé par UMI
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Guyomarc'h, Didier. "Un tube à onde progressive pour l'étude de la turbulence plasma." Aix-Marseille 1, 1996. http://www.theses.fr/1996AIX11040.
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Le systeme faisceau-plasma peut-etre considere comme un paradigme de la turbulence plasma. Dans ce systeme, le faisceau constitue une source d'energie libre pour l'excitation des ondes turbulentes: ces ondes modifient le mouvement des particules du faisceau qui elles-memes affectent l'evolution des ondes. L'effet autocoherent de l'interaction ondes-particules est un probleme ouvert. Notamment l'influence des couplages de modes induits par les particules resonnantes reste un sujet controverse. Dans un tel systeme, le plasma joue essentiellement le role d'un dielectrique supportant des ondes electromagnetiques et peut etre avantageusement remplace par la structure a onde lente d'un top. Nous montrons dans la premiere partie l'analogie qui existe entre les deux systemes faisceau-plasma et top. En deuxieme partie, nous presentons les resultats de simulations numeriques decrivant, a l'aide d'un hamiltonien autocoherent, l'interaction de n particules avec une seule onde. Pour differentes conditions initiales, nous observons la croissance exponentielle de l'onde de faible amplitude prevue par la theorie lineaire. Alors que pour n particules regroupees en un faisceau monocinetique, nous observons bien le regime de saturation non lineaire associe au piegeage du faisceau prevu theoriquement, lorsque le faisceau presente une grande dispersion en vitesse, le systeme developpe, apres la premiere saturation, une instabilite dont l'origine demeure inexpliquee. En troisieme partie, nous decrivons precisement le dispositif experimental: il est constitue d'une helice de 4 m de long, de 4 sondes mobiles pour le controle et la mesure de la turbulence, d'un canon pouvant travailler en mode continu ou pulse. Il est suivi d'un dispositif de controle de la temperature du faisceau et d'un analyseur trochoidal pour la mesure de la distribution energetique des electrons du faisceau. Enfin nous presentons les mesures des parametres lineaires du tube et comme test de validite le cas de l'interaction d'un faisceau monocinetique avec une onde
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KIEFFER, MARIE-PIERRE. "Lithotripsie extracorporelle avec l'edap l. T. 01 : etude de 500 cas." Aix-Marseille 2, 1988. http://www.theses.fr/1988AIX20258.
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Rocha, Pimentel Carlos Alberto. "Etude numérique de la transition entre une onde de choc oblique stabilisée par un dièdre et une onde de détonation oblique." Poitiers, 2000. http://www.theses.fr/2000POIT2292.
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Imbert, Bruno. "Etude cinétique de l'inflammation de mélanges à base d'heptane dans une onde de choc, en vue d'applications à la propulsion par onde de détonation." Orléans, 2004. http://www.theses.fr/2005ORLE2043.
Full textAbstract:
Cette thèse s'inscrit dans le projet de mise au point de moteurs à ondes de détonation pulsées (PDE). Ce travail comprend l'étude cinétique de l'inflammation dans une onde de choc faible (OCF), et celle de la détonation de mélanges gazeux à base d'heptane, carburant modèle envisagé pour ce type d'application. L'étude cinétique a permis de valider un mécanisme d'oxydation de l'heptane dans un domaine proche des conditions théoriques ZND de la détonation des systèmes dilués C7H16/O2, envisageables dans les PDE. Une corrélation entre délai d'auto-inflammation, concentrations des réactifs, pression et température derrière le front de choc est proposée. Elle permet d'évaluer les délais à mieux que 25% dans un domaine de température étendu (1300 à 1600 K). Une méthode originale de traitement des signaux d'émission est utilisée afin de mesurer des délais ultracourts (1 à 30µs). Le mécanisme cinétique détaillé est réduit à l'aide d'une méthode mathématique. La sensibilité à la détonation des mélanges C7H16 / O2 / Ar a été étudiée dans des conditions variées de richesse Ø appartenant à [0,4 ; 2,5]), de taux de dilution XAr appartenant à [0 ; 70 %], de pression initiale P1 appartenant à [200 Pa ; 14 kPa] à température initiale ambiante. La promotion de la Transition Déflagration Détonation (TDD) derrière une OCF est envisagée soit par ajout d'additifs : le nitrométhane (effet peu concluant) et le peroxyde d'hydrogène (effet probant), soit par injection de radicaux juste avant le passage de l'onde (procédé original). En vue d'étudier la possibilité d'obtenir une détonation dans un mélange où le carburant serait directement introduit à l'état de spray, un atomiseur injectant un électrospray monodisperse de gouttes de tailles ajustables est décrit dans ce mémoire.
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Galametz, Ingrid. "Visualisation et mesure de masse volumique dans un mélange gazeux en tube à choc." Lille 1, 1994. http://www.theses.fr/1994LIL10152.
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Nous presentons une etude experimentale de l'evolution d'une interface gazeuse soumise a l'acceleration d'une onde de choc incidente et a la deceleration de plusieurs ondes de chocs reflechies. Les experiences sont realisees dans un tube a choc vertical de section carree. Plusieurs techniques de visualisation sont mises en place et adaptees a ce probleme: la strioscopie rapide, la radiographie x et l'interferometrie differentielle. Differentes interfaces sont etudiees: des interfaces continues creees par diffusion moleculaire entre les deux gaz et presentant un profil continu de masse volumique, des interfaces discontinues ou les gaz sont initialement separes par une membrane fine. Elles peuvent etre egalement de geometries differentes: soit planes, soit presentant des perturbations quasi-sinusoidales dans le cas d'une interface diffusible. L'exploitation des cliches radiographiques et interferometriques a permis la determination de profils de masse volumique au travers de la zone de melange et par suite des epaisseurs de zone de melange egalement mesurees sur les cliches strioscopiques. Les profils experimentaux de masse volumique sont compares a ceux issus d'un code de calcul comprenant un modele de turbulence developpee. Les taux d'epaississement mesures dans ces experiences montrent que les interfaces initialement discontinues peuvent amener a une zone de melange turbulente contrairement aux interfaces continues.