Abstract FR:

Le démarrage rapide d'une pompe de moteur-fusée est une phase très instationnaire qui ne peut pas toujours être décrite par une hypothèse de quasi-stationnarité. Son analyse est rendue compliquée par l'interaction entre la pompe et le circuit dont elle fait partie. Pour comprendre cette phase et établir la caractéristique de fonctionnement instationnaire d'une pompe en démarrage rapide, nous avons développé un nouveau calcul méridien. Ce calcul est construit autour de trois modules qui sont couplés. Le module méridien résout les équations d'euler compressibles moyennées en azimut, les termes sources résultant de la moyenne étant donnés par les deux autres modules. Il utilise une méthode de volume finis structures, un schéma spatial mixte et un schéma temporel de runge-kutta. Le module de force d'aubage résout une équation de pression par la méthode des éléments-frontières. A partir des gradients de pression en paroi et de l'évolution aube-a-aube de l'écoulement, ce module calcule la pression sur les aubes. Le module de fluctuation permet la reconstitution d'un écoulement aube-a-aube à partir d'une décomposition polynomiale. La méthode est validée pour des écoulements stationnaires sur des géométries bidimensionnelles simples, puis sur un inducteur de turbopompe spatiale. Les résultats sont comparés à ceux d'un calcul euler 3d stationnaire et montrent un bon accord. Elle est ensuite utilisée sur le même inducteur pour des configurations instationnaires : évolution rapide de pression à l'aval de l'inducteur et accroissement rapide de vitesse de rotation. Les résultats ne sont pas valides mais sont théoriquement cohérents et paraissent prometteurs. Un paramètre adimensionnel d'instationnarité assimilable à un critère de fréquence réduite est proposé pour décrire le problème.