Abstract FR:

Cette étude concerne une expérience fondamentale sur les jets denses de gouttes et se situe dans le domaine de la recherche sur les écoulements internes diphasiques des chambres de combustion. Les sparys en combustion mettent en jeu de nombreux phénomènes physqiues complexes tels que les interactions entre phases, les interactions entre les gouttes, l'évaporation et la combustion ds gouttes. Pour améliorer la modélisation d'un spray dense en combustion, une étude expérimentale a été réalisée afin d'obtenir une base de données sur le coefficient de traînée et le processus d'évaporation en fonction de l'espacement entre les gouttes. Le banc de mesure est équipé d'un injecteur à orifice vibrant qui produit un jet de gouttes monodisperses. Un déviateur électrostatique permet d'augmenter la distance entre les gouttes de 3 à 40 diamètres. Le jet de gouttes est exploré à l'aide de méthodes optiques non intrusives fondées sur l'interférométrie laser. Le système de mesures optiques fournit une base de données sur l'évolution du diamètre, de la vitesse et de la température des gouttes en fonction de la distance entre les gouttes. Sous des conditions non réactives les mesures ont permis d'obtenir une nouvelle corrélation du coefficient de traînée en fonction du nombre de Reynolds particulaire et de la disatnce entre les gouttes. Cette nouvelle corrélation a été introduite dans un code de calcul de dynamique des fluides pour simuler l'écoulement interne dans une maquette à gaz froid du propulseur solide d'Ariane V. Les comparaisons entre les résultats numériques et expérimentaux sur la même configuration montrent que les trajectoires des gouttes sont alors correctement calculées. En combustion la corrélation précédente a été modifiée. Le facteur correctif du taux de combustion défini par Labowsky a été évalué à partir des données expérimentales. Il permet de prendre en compte les effets d'interaction entre gouttes sur le taux de combustion d'une goutte isolée.