Abstract FR:

Cette thèse concerne l'étude des écoulements supersoniques hors-équilibre chimique et vibrationnel. Le gaz étudié est l'air constitué de cinq espèces ( N2, O2, NO, N et O) et les trois types de molécules sont en déséquilibre vibrationnel. On s'intéresse plus particulièrement à la modélisation du déséquilibre. Dans cette optique, différents modèles de cinétique chimique sont testés. Dans le cas du déséquilibre thermique, notre intérêt s'est porté sur l'étude des temps de relaxation des collisions translation-vibration dans les équations de conservation des énergies de vibration. Après la présentation des équations de Navier-Stokes qui régissent ce genre d'écoulements, on présente les différents modèles de déséquilibre chimique et thermique. La deuxième partie de la thèse présente la méthode numérique utilisée pour résoudre les équations de conservation. Basée sur le principe des volumes finis, un schéma TVD non-MUSCL d'ordre deux en espace et en temps est utilisé pour le traitement des flux eulériens, les flux visqueux étant traités de manière centrée. Différents cas tests sont ensuite étudiés pour valider cette méthode. Les résultats constituent la troisième partie de ce mémoire. On présente d'abord la configuration expérimentale qui a inspiré ce travail de thèse. Après cela, on s'intéresse à l'effet des modèles de déséquilibre sur l'écoulement dans une tuyère supersonique galbée et dans le jet issu de cette tuyère.