Simulations aux grandes échelles de l'écoulement diphasique dans des modèles d'injecteur de moteurs aéronautiques

• Main Author: Lavedrine, Jacques
• Format: Others
• Published: 2008
• Online Access: http://oatao.univ-toulouse.fr/7739/1/lavedrine1.pdf; http://oatao.univ-toulouse.fr/7739/2/lavedrine2.pdf; http://oatao.univ-toulouse.fr/7739/3/lavedrine3.pdf

Afin de répondre à des normes environnementales plus restrictives, les moteurs aéronautiques doivent réduire leur consommation de carburant et leurs émissions polluantes. Parvenir à ces objectifs nécessite notamment d'optimiser l'étage d'injection. La Simulation aux Grandes Echelles (SGE) contribue à cette problématique car elle permet de mieux comprendre les phénomènes instationnaires dans l'injecteur. Cependant, l'application de la SGE aux écoulements turbulents diphasiques reste délicate à cause des phénomènes liés au spray : l'atomisation, la dispersion et la vaporisation des gouttes. Dans cette thèse, ces aspects sont étudiés selon une démarche progressive. Dans un premier temps, l'approche SGE est appliquée à une configuration académique d'injecteur afin de se concentrer sur la polydispersion de l'écoulement gaz-particules. Cette étude passe par une comparaison des résultats numériques avec les mesures, et constitue une validation de l'outil de calcul. Cet outil est ensuite utilisé pour étudier l'écoulement diphasique dans un nouveau concept d'injecteur industriel, notamment en s'appuyant sur une comparaison avec l'expérience. Cette étude permet aussi de connaître les performances et d'identifier les améliorations possibles de cet injecteur. Enfin, la sensibilité de la SGE aux différentes stratégies d'injection est évaluée.