Simulation de la couche limite hypersonique autour d’un corps émoussé du type sphère-cylindre

Abstract

Une des contraintes majeures intervenant dans la conception de la protection thermique d’engin spatial hypersonique est liée à l’échauffement de la paroi. Elle est du principalement à la présence de chocs forts au sein de l’écoulement, à la dissipation visqueuse dans les couches limites et aux effets de thermochimie. L’importance de la différence de température entre la paroi et l’écoulement est source de flux de chaleur internes, transmis en partie à la paroi à travers la couche limite. Un des outils numériques qui permet une telle prédiction et simule la couche de choc complète est constitué par les méthodes de résolution des couches limites hypersoniques à la base des schémas à propriété TVD. Cette recherche concerne la simulation numérique d’écoulements hypersoniques visqueux et réactifs autour de configuration du type sphère – cylindre. Le but est d’étudier les variations du flux de chaleur, de la pression, des contraintes et des concentrations de certaines espèces ; et d’analyser la sensibilité de la couche limite hypersonique à la température de la paroi, aux différents modèles thermodynamiques et chimiques.

Mots clés : fluide dynamique; écoulement réactif hypersonique; ondes de choc; thermochimique.