Etude de l'interaction choc/turbulence/combustion en écoulement cisaillé réactif : analyse des jets réactifs fortement sous-détendus.

Cette These de Doctorat est consacree a l'etude des ecoulements cisailles reactifs supersoniques et plus particulierement a la dynamique des jets compressibles fortement sous detendus. Ce type d'ecoulement est rencontre dans un certain nombre d'applications relatives, par exemple, a l'injection d'hydrogene dans les superstatoreacteurs ou bien a l'allumage de moteurs fusees. Il est aussi representatif du percement de reservoirs a haute pression. Ce travail s'appuie sur l'emploi d'un outil de simulation numerique haute fidelite: CREAMS (Compressible REActive Multi-species Solver). Ce code de calcul met en oeuvre des schemas numeriques d'ordre eleve: schema d' integration d'ordre 3 en temps et d'ordre 7 et 8 en espace. Il s'appuie sur une description des termes de transport moleculaire et des termes sources chimiques la plus precise possible (transport detaille et chimie complexe). Les simulations realisees dans des conditions inertes permettent de caracteriser l'importance des interactions choc/turbulence avec une attention particuliere accordee au melange turbulent a petite echelle. Les simulations reactives de jets fortement sous detendus d' hydrogene montrent les difficultes d'allumage et de stabilisation de la combustion pour ce type de conditions, meme en presence d'un apport externe d' energie. Enfin, l'analyse d'un jet representatif d'un allumeur de moteur fusee revele certaines specificites de l'auto-allumage dans ces conditions non-premelangees rapides.