Séminaire ACSIOM
mardi 22 mars 2005 à -
Franck Nicoud (I3M)
Des équations de Navier-Stokes aux instabilités thermo-acoustiques
Les instabilités thermo-acoustiques sont parfois observées dans les systèmes énergétiques tels que les moteurs de fusées ou les turbines à gaz. Elles résultent d’un couplage constructif entre le dégagement de chaleur instationnaire issu de la flamme et les modes acoustiques du domaine d’écoulement. Bien que connues depuis les travaux de Rayleigh à la fin du XIXème siècle, ces instabilités sont encore relativement mal comprises aujourd’hui et constituent un des facteurs dimensionnant pour les moteurs aéronautiques de nouvelle génération à faible émission de polluants. Les mécanismes de bases seront illustrés par l’analyse de problèmes représentatifs 1D pour lesquels une solution analytique peut-être déterminée. Des configurations plus complexes seront ensuite considérées afin de montrer comment les simulations numériques peuvent être utilisées pour étudier les instabilités thermo-acoustiques. Enfin, un nouveau critère d’instabilité directement issu des équations de Navier-Stokes sera discuté et comparé au très classique critère de Rayleigh.