Abstract FR:

Cette etude contribue a une meilleure comprehension de la structure de l'ecoulement et de la dispersion des particules dans les propulseurs a propergol solide aluminise. Les modeles de turbulence standard a deux equations de transport de type k- ne permettent pas de determiner correctement les ecoulements dans les moteurs a propergol solide dont les deux caracteristiques principales sont de comporter une zone de transition du regime laminaire au regime turbulent et des structures coherentes tourbillonnaires couplees aux ondes acoustiques. Les fonctions d'amortissement des modeles de turbulence necessitent d'etre adaptees aux ecoulements induits par un debit d'injection parietale provenant de la combustion du propergol. La mise en uvre de fonctions adaptees a ces ecoulements montrent leur influence sur le niveau des grandeurs turbulentes et la transition de l'ecoulement. L'effet de ces fonctions equivaut a celui de l'injection parietale de turbulence a la paroi debitante. L'utilisation d'une methode lagrangienne instationnaire de suivi des particules couplee au calcul du champ aerodynamique de l'ecoulement montre l'influence de la propagation periodique des structures coherentes sur la dispersion des particules. Pour des nombres de stokes de particules bases sur la frequence du detachement tourbillonnaire de l'ordre de 1, la dispersion dans une section donnee de l'ecoulement correspond a un histogramme a deux pics representatif d'une evolution temporelle sinusoidale des particules. La forme de cet histogramme ne peut etre rendue par les modeles stochastiques bases sur une repartition gaussienne des fluctuations de l'ecoulement. Pour simuler correctement la dispersion des particules en propulseur, il faut decrire le champ de l'ecoulement sans attenuer les structures coherentes de l'ecoulement et calculer les trajectoires des particules a l'aide d'un modele de dispersion base sur un processus representatif d'une evolution temporelle sinusoidale des particules.