Nouveaux concepts de combustion pour l’augmentation du rendement thermique des propulseurs

Auteurs: 

M. Bellenoue, B. Boust, P. Vidal, R. Zitoun - PPRIME (UPR3346 : CNRS-ENSMA-Université de Poitiers)
T. Gaillard, D. Davidenko (ONERA)
M. Leyko (SAFRAN Tech)
B. Le Naour (MBDA France)

La réduction de la consommation des futurs systèmes de propulsion a un objectif ambitieux qui ne pourra être atteint qu’à l’aide de ruptures technologiques. Parmi les solutions envisageables, deux sont actuellement à l’étude par MBDA France, ONERA, PPRIME and SAFRAN Tech.
Il s’agit de changer le cycle thermodynamique actuel grâce aux concepts de Combustion à Volume Constant ou de détonation rotative qui peuvent théoriquement permettre d’atteindre les objectifs visés. Mettre en place de tel concepts nécessite la maîtrise de nombreux phénomènes physiques qui vont intervenir et interagir dans un système réel comme : le processus de mélange, l’allumage, les effets de compressibilité et d’advection par les écoulements rapides, la dilution par les gaz brûlés résiduels…
Cet article présente les récentes études menées sur ces processus élémentaires devant être considérés dans des conditions instationnaires et dans des écoulements à haute vitesse, et ceci quelque soit le concept considérés (CVC ou RDE). Les résultats obtenus grâce aux approches expérimentales, sur montages à échelles réduites, ou par simulations numériques fournissent une meilleure compréhension des phénomènes physiques impliqués et de leur modélisation, ce qui permet de souligner le potentiel de ce type de concept pour les futurs systèmes de propulsion.

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