Combustion pour la propulsion

Responsable(s) : Mikhail GOROKHOVSKI, Alexis GIAUQUE
Cours ⋅ 16 hBE ⋅ 12 h

Objectifs de la formation

La combustion est un phénomène permettant la transformation de l’énergie potentielle chimique contenue dans le carburant en énergie thermique. Ce cours a pour objectif d’appréhender les phénomènes de combustion. Un point d’application particulièrement ciblé concerne les turboréacteurs aéronautiques. Nous verrons quels sont les mécanismes essentiels cinétiques de la combustion, nous essayerons de comprendre la physique des flammes de premélange et de diffusion, et comment stabiliser ces flammes. Nous nous intéresserons aux régimes turbulents de ces flammes. Puis on abordera l’acoustique dans les chambres aéronautiques. Nous étudierons également la physique de combustion des sprays. La simulation dans les chambres aéronautiques est le but final.

Mots-clés

Combustion, Mécanique des Fluides et Transferts, Explosions, Mélange Turbulent, Sprays, Cinétique Chimique, Énergétique

Programme

  1. Introduction sur la combustion aéronautique
  2. Mécanismes essentiels cinétiques de la combustion et de la formation des émissions polluantes
  3. Approche 0-D - réacteurs parfaitement et partiellement pré-mélangés (PSR et PaSR) - interaction transport /chimie, mélange turbulent/chimie
  4. Propagation des flammes laminaires et turbulentes de prémélange
  5. Flammes de diffusion laminaire et turbulente, stabilisation des flammes
  6. Formation, dynamique, combustion des sprays, modèles et observation expérimentale
  7. Acoustique linéaire dans les chambres de combustion, instabilités en combustion
  8. Modélisation numérique de la combustion pour un ingénieur en aéronautique.

Compétences visées

  • Savoir utiliser les bilans massiques et énergétiques dans des cas réactifs pratiques
  • Savoir exprimer (i) les termes cinétiques dans les équations de bilan locales de mécanique des fluides, et (ii) les hypothèses simplificatrices applicables
  • Connaitre les particularités des flammes turbulentes, de diffusion et de prémélange
  • Savoir analyser la stabilité d'une flamme turbulente dans un turboréacteur

Contrôle des connaissances

Note = 50% savoir + 50% savoir-faire Note de savoir = 100% examen terminal Note de savoir-faire = 100% contrôle continu