Approches par caractéristiques et volumes finis de l’écoulement au sein de tuyères de Laval Application à une tuyère cloche à simple galbe

Abstract

Les tuyères de propulsion utilisent à la fois la température et la pression de stagnation générées dans la chambre de combustion pour engendrer une poussée en accélérant les gaz de combustion qui peuvent atteindre une vitesse supersonique élevée. La tuyère contour adoptée dans la présente étude est encore la géométrie couramment utilisée pour tuyères de moteurs-rockets. Elle offre en effet non seulement des avantages significatifs en termes de longueur (et donc de masse) et de performances par rapport à la géométrie conique, mais est aussi beaucoup moins complexe que ses homologues annulaires. L’approche numérique appliquée pour la conception est basée sur la méthode des caractéristiques. L'intérêt s'est porté sur l'évolution des paramètres thermodynamiques, principalement la pression et le nombre de Mach. Le profil conçu ainsi que les paramètres de performance de la tuyère idéale sont comparés à ceux obtenus par une application similaire réalisée à l'IAES de l'Université de Blida1. Un profil tronqué est généré et les résultats de la méthode des caractéristiques sont comparés cette fois à ceux obtenus par une simulation numérique réalisée par Gambit 2.4.6-Fluent 6.3.26. Une bonne concordance et une bonne similitude ont été obtenues entre les différentes composantes de l'étude.