Combustion, Risques et Génie Civil
Ecoulements compressibles, Ondes de Choc et Inte
Milieux divisés
Physiques des Transferts

Modélisation des écoulements instationnaires compressibles et hors d’équilibre

Cette thématique correspond à des supports de plusieurs thèses de doctorat car des applications se retrouvent dans la propulsion aéronautique (propulseurs solides d’Ariane), dans la prévention des risques (explosions terroristes ou explosions proches de stockage de missile), ou encore dans l’énergétique (fusion nucléaire par confinement inertiel).
Dans le domaine des écoulements hypersoniques et des problèmes de rentrée dans l’atmosphère, nous souhaitons parvenir à développer des modèles complets de types MHD (mécanique des fluides et électromagnétisme). Mais aussi, en ce qui concerne les écoulements raréfiés, notre objectif est de développer des modèles cinétiques pour les gaz purs ainsi que pour les mélanges. En outre, dans la gamme des vitesses plus faibles, la tentative de résolution des problèmes liés à la diffusion thermique (de Knudsen) et aux transports de masse dans les milieux raréfiés avec gradients thermiques sur les parois sera entreprise des points de vue expérimental, numérique et théorique. L’ambition est de développer une théorie cinétique des gaz en milieux poreux, mais également une modélisation cinétique de situations plus complexes incluant par exemple des mélanges réactifs. En effet, dans la réalité physique des écoulements complexes traités, coexistent des zones de fluides denses et des zones de fluides raréfiés.

Une autre ambition concerne la tentative d’établissement de modèles collisionnels radiatifs en lieu et place des modèles globaux existants. Nous souhaitons dorénavant tenir compte des différents états d’excitation d’une molécule donnée (électroniques, vibrationnels et rotationnels), et des effets radiatifs (bilan des photons échangés). Il est évident que ces modèles physico-chimiques très détaillés s’avèreront très couteux en temps de calcul, mais notre intérêt est de les comparer aux modèles globaux, moins coûteux mais beaucoup moins précis. Enfin, les mélanges réactifs induisant dans les SCRamjet (Shock Combustion Ramjet) une combustion supersonique, nous souhaitons en valider expérimentalement un principe de fonctionnement original que nous avons imaginé, conçu et testé numériquement.


 



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