Simulation de la combustion assistée par plasma dans un superstatoréacteur

Overview & Synopsis

L’objectif de la thèse est d’étudier numériquement l’allumage plasma de la combustion supersonique dans les superstatoréacteurs. La thèse se focalise sur un actionneur plasma particulier appelé PIM (Plasma Injection Module), utilisant des arcs glissants Q-DC de quelques ampères. Un objectif de ces simulations est de reproduire les mesures expérimentales faites dans la veine LAERTE de l’ONERA dans laquelle une combustion hydrogène/air a lieu en présence d’un arc. Les codes utilisés, CEDRE pour la partie CFD et TARANIS pour la partie électrique, échangent des termes sources via la librairie de couplage CWIPI. La thèse se concentre dans un premier temps sur la validation du comportement et des caractéristiques de l’arc. Puis elle aborde l’étude des différentes étapes de la combustion initiée par l’arc en régime d’autoallumage et en conditions sévères. Une étude paramétrique est conduite sur un ensemble de paramètres influents, comme l’injection d’hydrogène et le niveau de courant. Pour conclure, une amélioration de la chimie de la combustion de l’hydrogène à haute température est envisagée afin de mieux tenir compte des espèces radicalaires produites par le plasma. L’avancée majeure de cette thèse est la simulation de l’interaction plasma combustion dans une chambre de combustion supersonique complète.