Couplage flammes/acoustique dans des foyers multi-injections diphasiques swirlés – FASMIC

Les technologies de combustion propre envisagées pour les futurs moteurs d’avion doivent faire face aux problèmes d’instabilités de combustion. Ces dernières doivent être prises en compte la conception de ces systèmes pour minimiser leur impact sur le fonctionnement des moteurs. Ces phénomènes dynamiques posent de nombreux défis scientifiques et technologiques. Le projet FASMIC s’attache à répondre à trois de ces défis peu documentés et néanmoins essentiels: (1) développer des solutions fiables pour caractériser la dynamique des flammes swirlées produites par des injecteurs à carburant liquide; (2) améliorer la description du couplage de l’acoustique avec l’écoulement diphasique et la dynamique de flamme; enfin (3) prendre en compte la réponse collective des systèmes à injecteurs multiples à des modes acoustiques longitudinaux et azimutaux. Pour développer des outils prédictifs des instabilités de combustion, il est nécessaire de relever ces trois défis de façon simultanée. Dans le présent projet, les laboratoires CORIA, EM2C et CERFACS s’associent pour examiner par l’expérimentation et la simulation, la réponse de flammes swirlées diphasiques à des forçages acoustiques longitudinaux ou transverses dans trois configurations complémentaires équipées des mêmes injecteurs. Les données issues de ces investigations seront partagées par les trois partenaires afin de développer des modèles et des simulations capables de prévoir la stabilité de ces chambres et ainsi de valider les prévisions par comparaison aux expériences. L’analyse des mécanismes à l’origine de ces instabilités et les développements des méthodologies de prévision associées auront des retombées dans un domaine beaucoup plus large que celui de la recherche académique, en fournissant les connaissances et les outils de conception d’architecture de systèmes de combustion innovants. L’objectif ambitieux est de réduire la consommation de carburant et les niveaux d'émission de polluants pour répondre aux exigences sociétales ainsi qu’aux règlements environnementaux de plus en plus sévères dans un contexte de croissance continue du trafic aérien mondial. Les connaissances acquises dans FASMIC seront utiles aux processus de conception de nouveaux systèmes de propulsion aéronautiques plus stables et donc plus propres. Ceci participera à l'amélioration de la compétitivité de l'industrie aéronautique dans le marché mondial des transports.