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• W3000352617 abstract "Pour repondre aux defis environnementaux actuels, des solutions en rupture par rapport aux turbomachines existantes sont actuellement encours de developpement. Elles s’appuient sur des cycles thermodynamiques plus efficients.L’objectif de ces travaux de these est d’etudier experimentalement les mecanismes de transition de regime de combustion pour ce type d'applications en utilisant un surrogate de kerosene, le n-decane. Pour cela, une deflagration est initiee dans une enceinte fermee et comprime les gaz frais. La pression et la temperature de ces derniers augmentent jusqu’a atteindre les conditions propices a l’apparition de l’autoinflammation.3 regimes de combustion successifs sont caracterises dans la chambre de combustion au moyen de diagnostics optiques rapides. Un premier degagement de chaleur associe a la flamme froide pre-oxyde les gaz frais, il est suivi du degagement de chaleur principal (Main Heat Release,MHR). Pour les temperatures initiales de melange les plus elevees, une detonation est observee a la fin du processus. Deux chemins de transition differents sont mis en evidence : la transition Deflagration-Auto-inflammation (DAIT) et la transition Deflagration-Auto-inflammation-Detonation (DAIDT). La sensibilite des transitions de regime aux conditions initiales de pression, de temperature et de richesse a ete caracterisee au moyen de plusieurs etudes parametriques. Dans ce but, les conditions de temperature, de pression et de composition du melange sont calculees aux instants d’apparition des differents fronts reactifs (flamme froide, MHR et detonation). Il a notamment ete observe que les degagements de chaleur successifs de l’auto-inflammation se deroulaient aux memes temperatures (740 K pour la flamme froide et 1050 K pour le MHR)quelles que soient les conditions initiales. L’etude s’est concentree ensuite sur l’analyse d’un point de fonctionnement particulier. L’etude de ce point de fonctionnement, differents vitesses de front d’auto-inflammation ont ete observees, mettant en evidence le mecanisme de SWACER lors de la transition.Un critere de transition de regime depuis l’auto-inflammation propose de Zander et al., dans le cadre d’etudes numeriques, a ete teste dans notre configuration experimentale. Un critere modifie a ete developpe en lui adjoignant la notion d’effets de compressibilite dans l’ecoulement reactif. L’application de ce critere a l’ensemble des essais permet de predire l’apparition de la detonation dans les conditions ou 0 et 100 % de DAIDT sont observes. Les differents domaines de transition de regime ont egalement ete positionnes sur le diagramme de Bradley (ξ, ϵ). Les modes de combustion predits par le diagramme sont consistants avec ceux qui sont atteints dans la chambre.L’influence de la distribution initiale de temperature sur les modes de combustion atteignables dans la chambre a ete etudiee. Trois topologies d’auto-inflammation ont ete mises en evidence pour trois distributions de temperature dans la chambre. Ces topologies sont separees en deux categories, celles privilegiant une direction particuliere lors de l’auto-inflammation sequentielle et celle presentant un comportement tridimensionnel.Les essais ayant un comportement tridimensionnel presentent une tres forte propension a la DAIDT mais une propagation lente des fronts d’auto-inflammation. Dans ce cas, un autre mecanisme de transition vers la detonation est mis en evidence : l’auto-inflammation d’une poche homogene de gaz genere des ondes de choc et declenchent des auto-inflammations successives pendant leur propagation. Le couplage choc/front reactif entraine la formation de la detonation.Differents mecanismes de transition vers la detonation ont ete observes et etudies sur une large plage de conditions de pression, temperature,richesse et gradient thermique. Les resultats obtenus permettront d’appuyer les etudes numeriques realisees sur le sujet, manquant jusque-la de donnees experimentales en conditions academiques." @default.
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