Simulation numérique des écoulements cisaillés à haute température en régime raréfié

Depuis quelques années, un regain d'intérêt pour les explorations interplanétaires est apparu. L'étude des écoulements de rentrée atmosphérique constitue la principale motivation de ce travail. Dans le cas d'engins évoluant à des vitesses hypersoniques, la température peut s'élev...

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Autore principale: Lefrançois, Estelle, 1974-
Altri autori: Izrar, Boujema (Relatore della tesi)
Natura: Thèse et Mémoire papier
Lingua:Français
Pubblicazione: [S.l.] : [s.n.] 2001.
Soggetti:
Nota: Publication autorisée par le jury
Autres localisations: Voir dans le Sudoc
Variante du titre:Numerical simulation of high temperature rarefied shear flows
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100 1 |a Lefrançois, Estelle,  |d 1974- 
240 1 0 |a Numerical simulation of high temperature rarefied shear flows 
245 1 0 |a Simulation numérique des écoulements cisaillés à haute température en régime raréfié   |c par Estelle Lefrançois ; [sous la dir. de] B. Izrar,... 
260 |a [S.l.] :  |b [s.n.],  |c 2001. 
300 |a 195 p. :  |b ill. en noir et en coul. ;  |c 30 cm. 
500 |a Publication autorisée par le jury 
502 |a Thèse de doctorat. Mécanique des fluides-Energétique. Orléans. 2001 
504 |a Bibliogr. p. 163-168 
520 |a Depuis quelques années, un regain d'intérêt pour les explorations interplanétaires est apparu. L'étude des écoulements de rentrée atmosphérique constitue la principale motivation de ce travail. Dans le cas d'engins évoluant à des vitesses hypersoniques, la température peut s'élever à quelques milliers de degrés. Lors de la rentrée, la rencontre avec différentes couches de l'atmosphère soumet par ailleurs l'engin à différents régimes d'écoulements caractérisés par le nombre de Knudsen. Lorsque ce nombre de Knudsen n'est plus négligeable, on a recours à une description à l'échelle moléculaire. La méthode numérique DSMC (Direct Simulation Monte Carlo method) relève de ce type d'approche et simule les collisions entre particules. L'objectif de cette étude est d'introduire les modes d'énergie internes de vibration et électronique dans un code DSMC afin d'améliorer la modélisation des collisions inélastiques. La difficulté de reproduire en soufflerie à la fois les faibles densités du gaz et les hautes enthalpies limite le nombre de données expérimentales pour la validation des modèles numériques. La validation de ce type d'étude repose alors sur une comparaison des résultats numériques avec ceux issus des modèles analytiques disponibles dans la bibliographie. Dans un premier temps, une étude paramétrique d'un écoulement soumis à un cisaillement constant permet de mettre en évidence l'influence de la raréfaction, du cisaillement sur les caractéristiques de l'écoulement ainsi que sur les déséquilibres thermiques. Parmi les problèmes posés par les écoulements spatiaux, la détermination des coefficients de transport est l'un des plus cruciaux. Dans cet esprit, cette étude s'attache donc également à étudier l'influence des paramètres de l'écoulement (T, nombre de Knudsen, forts gradients) sur ces coefficients de transport. La cohérence des résultats de la simulation avec les différents modèles analytiques permet ainsi de valider les modèles numériques dans les conditions où les modèles analytiques sont valables. 
650 |a Écoulement cisaillé 
650 |a Véhicules spatiaux  |x Entrée dans l'atmosphère 
650 |a Thèses et écrits académiques 
700 1 |a Izrar, Boujema.  |4 ths 
710 2 |a Université d'Orléans.  |4 dgg 
787 0 8 |i Reproduced as:  |0 246653914  |t Simulation numérique des écoulements cisaillés à haute température en régime raréfié  |f par Estelle Lefrançois  |c Lille  |n Atelier national de reproduction des thèses  |d 2001  |p Microfiches  |s Lille-Thèses 
997 |0 192938  |1 Thèse et Mémoire papier  |a Ressource papier  |c 0/Orléans/  |c 1/Orléans/BU Sciences, Technologies, STAPS/  |z Orléans, BU Sciences, Technologies, STAPS, TS 19-2001-50  |z Orléans, BU Sciences, Technologies, STAPS, TS 19-2001-50 b