Etude expérimentale et numérique du contrôle actif de jets dans des chambres de combustion

Abstract

Les instabilités de combustion résultent d’un couplage entre le dégagement de chaleur d’une flamme et l’acoustique de la chambre de combustion. Ce phénomène peut engendrer de fortes vibrations, une pollution sonore importante, voire la destruction complète du brûleur. Aussi, de nombreuses études portent actuellement sur le contrôle de ces instabilités. La solution adoptée pour la présente étude consiste à créer un dispositif de contrôle actif (ou actionneur) capable d’avoir un effet fort sur le mélange entre les jets de réactifs et le fluide ambiant. La configuration modèle étudiée ici consiste en un jet d’air (situation non réactive) contrôlé par quatre petits jets auxiliaires tangentiels. Différentes campagnes expérimentales ont conduit à l’optimisation de la géométrie des actionneurs et la configuration qui a été identifiée comme la plus efficace, en termes d’amélioration du mélange en sortie de jet, a fait l’objet de simulations numériques des grandes échelles (LES). L’objectif de la partie numérique de ce travail est double. D’une part, les différentes simulations réalisées autorisent une meilleure compréhension des phénomènes complexes impliqués dans le contrôle. D’autre part, nous montrerons en quoi la LES est un bon outil de prédiction des effets du contrôle sur un écoulement.