Etude systématique de configurations supersoniques de tuyères de propulsion

Abstract

Une étude numérique s'intéressant à deux aspects liés à la détente des gaz de combustion dans une tuyère de De Laval est initiée. Le premier aspect s'intéressant à l'écoulement transsonique se réalisant au col est décrit par la théorie des petites perturbations ainsi que par un développement en série. Les deux approche sont analysées, appliquées et comparées. Le calcul de l'écoulement supersonique se tenant dans la partie divergente de la tuyère et réalisé grâce à l'application de la méthode des caractéristiques représente le second aspect. Cause de l'augmentation de la vitesse des gaz de combustion et par conséquent de la poussée du moteur, cette partie a été simulée par différentes configurations (telles que droite, polynôme du second degré, polynôme du troisième degré et exponentielle). Appliquées aux tuyères équipant les premiers étages des propulseurs des engins de recherche "BERENICE" et "ANTARES" de l'Office National d'Etudes et Recherches Aérospatiales (ONERA, France), la détente des gaz de combustion, la vitesse développée ainsi que les performances réalisées sont présentées et comparées. Les résultats obtenus montrent une prépondérance des configurations simulées par des polynômes sur celles simulées par une droite ou une exponentielle.