Simulation numérique du phénomène de train de chocs dans l'isolateur d'un super-statoréacteur

(fre) Dans le domaine de la propulsion aérienne, la propulsion au moyen de super-statoréacteur offre de larges perspectives d’utilisation. Ce type de moteur aérobie fonctionnant en régime hypersonique permettrait notamment d’offrir une alternative aux fusées. Une des contraintes à l’élaboration de ce type de réacteur est le phénomène de train de chocs. Celui-ci consiste en une suite de chocs obliques provoquée par la pression émanant de la chambre de combustion et de l’interaction de ces chocs avec la couche limite. Pour permettre à l’écoulement de se stabiliser, un isolateur est placé entre l’entrée d’air et la chambre de combustion. L’objectif ce travail est de simuler l’écoulement se déroulant dans cet isolateur en modifiant l’algorithme développé par le Professeur M. Papalexandris. Les termes relatifs à la viscosité et la conduction de chaleur ont été ajoutés à l’algorithme non-fragmenté de second ordre résolvant les équations d’Euler pour un écoulement réactif non-visqueux. L’influence de paramètres tels que la géométrie de l’isolateur, la contre pression, la vitesse initiale de l’écoulement et l’épaisseur de la couche limite sera étudiée grâce aux résultats des simulations effectuées avec le programme élaboré dans le cadre de ce travail.

(eng) In the field of air propulsion, propulsion by means of scramjet offers wide possibilities of use. This type of airbreathing engine operating in hypersonic mode would offer an alternative to rockets. One of the constraints to the development of this type of reactor is the shock train phenomenon. It consists of a series of oblique shocks caused by the pressure emanating from the combustion chamber and the interaction of these shocks with the boundary layer. To allow the flow to stabilize, an insulator is placed between the inlet and the combustion chamber. The objective of this work is to simulate the flow taking place in this insulator by modifying the algorithm developed by Professor M. Papalexandris. Terms related to viscosity and heat conduction have been added to the second-order non-fragmented algorithm solving the Euler equations for non-viscous reactive flow. The influence of parameters such as insulator geometry, back pressure, initial flow velocity and boundary layer thickness will be investigated using the results of simulations performed with the program developed in this work.