DS0603 - Mobilité durable et systèmes de transport

Modélisation de l'atomisation d'un jet liquide avec transition sous- et super-critique – SUB SUPER JET

Résumé de soumission

Le but de ce projet est de développer une approche théorique et numérique pour la simulation des grandes échelles de la fragmentation et l'atomisation de jet liquide pour une large gamme de pressions et de températures et permettant une description de la transition entre des fluides sous-critiques et supercritiques. La transition entre conditions sous-critiques et conditions supercritiques sera considérée à travers un nouveau modèle, capable de faire face à des effets de capillarité , la transition de phase entre un liquide et sa vapeur , ainsi que traiter la dynamique des fluides supercritiques. Ces différents régimes d’injection apparaissent dans les moteurs fusées à ergols liquides ainsi que dans les moteurs Diesel en fonction de la température et de la pression. La situation est probablement également déjà présente dans les moteurs d'avions actuels ou sera atteinte dans l'avenir du fait de l’augmentation de pression de la chambre. Pour des températures et pressions suffisamment basses par rapport au point critique, le fluide subit un processus d’atomisation classique, avec des discontinuités entre les phases liquide et gazeuse, et la formation de gouttes.
Pour des températures et pressions suffisamment basses par rapport au point critique, le fluide subit un processus d’atomisation classique. L'interface de séparation entre phases liquide et gazeuse est discontinue et des gouttelettes apparaissent à la phase finale de la fragmentation. Lorsque la pression est augmentée à des conditions supercritiques, la discontinuité de phase disparait. Le jet évolue en présence d'une interface continue, le transfert de masse est piloté par les flux turbulents et le mélange est similaire à celui d'un jet à densité variable. Il est proposé de traiter tous ces aspects par LES et DNS. A la connaissance des auteurs, une telle approche unifiée n'a jamais été réalisée car la modélisation de transition de phase dans des conditions d’écoulement arbitraires est un véritable défi scientifique.

Coordination du projet

Thomas Schmitt (Laboratoire Energétique Moléculaire et Macroscopique)

L'auteur de ce résumé est le coordinateur du projet, qui est responsable du contenu de ce résumé. L'ANR décline par conséquent toute responsabilité quant à son contenu.

Partenaire

CERFACS STE CIVILE CERFACS
CNRS DR12 - IUSTI CNRS délégation Provence et Corse -IUSTI
CNRS - EM2C Laboratoire Energétique Moléculaire et Macroscopique
CNRS - EM2C Laboratoire Energétique Moléculaire et Macroscopique

Aide de l'ANR 375 273 euros
Début et durée du projet scientifique : septembre 2014 - 48 Mois

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