Colloque

Simulation d'un nouveau concept de statoréacteur

Frédéric Couture

Alain Dechamplain

Robert Stowe

Membre a labase

Frédéric Couture

Résumé du colloque

De par l’établissement d’un programme de coopération, l’Université Laval et le Centre de Recherche de la Défense de Valcartier (CRDV) ont entrepris l’étude d’une fusée aérobique pour la propulsion d’un missile. Pour optimiser les travaux expérimentaux de combustion d’un modèle réduit de la chambre de combustion, les paramètres représentant l’échelle et les conditions de l’écoulement, et agissant sur le mixage air/carburant sont d’abord examinés. Après avoir complété une recherche bibliographique, une méthode de visualisation du mixage air/carburant devait être développée avec une façon de mesurer les concentrations pour faciliter la validation de calculs par simulation numérique. Pour ce faire un tunnel à eau a été construit pour simuler expérimentalement aussi près que possible la géométrie et les conditions d’opération de la future chambre de combustion. Comme la simulation numérique se comparait bien à la visualisation de l’écoulement dans le tunnel à eau, différentes configurations ont été explorées pour déterminer laquelle offrirait les meilleures performances de cette future chambre de combustion. De plus on a pu évaluer que des hautes vitesses d’entrée d’air, une longueur de la zone de mixage air/carburant de la moitié du diamètre de la chambre de combustion, et des rapports élevés de quantité de mouvement entre l’air et le carburant seraient très désirables pour assurer un bon mixage air/carburant. Ces résultats de comparaison entre la simulation numérique et la visualisation de l’écoulement du tunnel à eau seront présentés. Aussi une méthode pour quantifier le taux de mixage air/carburant a été développée pour permettre des mesures de concentration du carburant dans l’air. L’écoulement a été ensemencé avec des bulles d’air très fines et à l’aide d’un faisceau laser assez puissant, une feuille de lumière est produite en un plan, à l’aide d’une caméra digitale, plusieurs plans de l’écoulement ont été numérisés. Et avec un logiciel d’analyse d’image, il nous est alors possible de mesurer les concentrations dans l’écoulement. Ces résultats seront donc présentés avec le visionnement d’une vidéo pour permettre à l’audience d’apprécier le montage et la technique de mesure.

Contexte

Section :

Génie mécanique et industriel

Thème du colloque :

Génie mécanique et industriel

Hôte : Université Laval

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Titre du colloque :

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