Conception et évolution des paramètres d'écoulement dans les tuyères double galbes

Abstract

Le principal objectif d'une tuyère double-galbe est le gain de performances par principe d'auto- adaptation en fonction de l'altitude. En effet, ce système à pour avantage une auto-adaptation de l'écoulement pour deux régimes de fonctionnement (a basse et a haute altitude) sans activation mécanique. Le principe est théoriquement simple, mais les efforts structuraux mis en jeu sont importants. Dans cette étude, on cherche à développer une méthode numérique de conception de ce type de tuyère. Elle est basée d'une part, sur une des approches des écoulements transsoniques pour définir la ligne de départ sur laquelle les calculs supersoniques vont être inities, d'autre part,l'utilisation de la méthode des caractéristiques pour dessiner le profil de la tuyère de base qui est simule a un profil parabolique de type TOP dont les constantes sont déterminées à partir des conditions initiales . Afin de minimiser au maximum le poids de cette tuyère, on a été contraint de la tronquer en un point ou un meilleur compromis (poids / performances) a été réalisé. Le profil du deuxième galbe est calcule pour donner une pression paroi constante P2. Une fois le profil généré, une étude sur l'évolution des paramètres thermodynamiques telle que : la pression, le nombre de Mach et les performances est menée. Pour les besoins de validation, nous avons compare nos résultats aux bases de données expérimentales et numériques de la tuyère CNES PERSEUS de l'ONERA. L'écoulement dans cette tuyère sous environnement Fluent avec différents types de maillage est présente. De même, des calculs visqueux et non-visqueux pour compenser les effets de la couche limite ont été abordés, en utilisant le modèle de turbulence k-ƒÖ SST. Les résultats numériques et d'optimisation se comparent très bien aux résultats des références.