Description

La protection thermique est importante pour les composants de la partie chaude de plusieurs équipements liés à la production d'énergie ou à la propulsion par réaction, tels que les moteurs à turbine à gaz et les vols spatiaux, qui souffrent généralement de flux de gaz à haute température et à flux thermique élevé. En effet, la charge thermique élevée subie par les statoréacteurs peut causer de nombreux dommages aux parois de la chambre de combustion du moteur, ce qui nécessite un refroidissement efficace de ces dernières. Parmi les nombreuses technologies de refroidissement, le refroidissement par transpiration a été considéré comme l'une des méthodes de refroidissement actif les plus efficaces pour réduire la température des surfaces à flux thermique élevé. Le liquide de refroidissement par transpiration a traversé la paroi poreuse perméable et a ensuite formé une couche de film recouverte sur la surface pour réduire le transfert de chaleur du courant principal chaud. Grâce à cette technologie, le carburant froid est envoyé à travers les parois poreuses de la chambre de combustion afin de les refroidir. Ainsi, la configuration et les caractéristiques des parois perméables sont très importantes pour assurer une protection thermique efficace. De nos jours, la conception avancée par fabrication additive de parois poreuses est plus que nécessaire afin de contrôler les phénomènes multiphysiques pendant le processus de refroidissement. Dans ce contexte, l'objectif de ce sujet consiste à évaluer l'efficacité de refroidissement d'une plaque poreuse fabriquée de manière additive. Le mécanisme de l'écoulement de transpiration à travers les plaques poreuses fabriquées de manière additive sera analysé à l'aide d'une modélisation numérique 3D (code OpenFOAM CFD). Le domaine de calcul consiste en un canal de plaque traversant un gaz de combustion chaud. Au fond de ce domaine physique, une paroi poreuse mésostructurée équipée d'une cloison solide est considérée. Les recherches concernent les effets de l'agencement des pores et des cloisons solides. Les conditions de carburant froid sont également explorées pour déterminer le film de refroidissement le plus efficace pour les performances de protection thermique. Les résultats obtenus sont d'une importance pratique pour la conception des chambres de combustion.

Compétences requises

Bonne formation scientifique et technologique et compétences relationnelles avérées telles que autonomie, rigueur, ouverture d'esprit, méthodologie, flexibilité, capacité de travail, sociabilité, esprit d'analyse et de synthèse. Il/Elle devra être capable de travailler de manière autonome en tenant compte des suggestions de l'équipe dans laquelle il/elle sera intégré(e). Des connaissances spécifiques liées à la mécanique des fluides, à la CFD, à la combustion et au feu sont attendues.

Mots clés

Refroidissement par transpiration Milieux poreux CFD Transfert de chaleur