6.3.5 Influence de la pression initiale du booster
Afin de compléter l'étude du
kérosène, d'autres tests expérimentaux ont
été réalisés cette fois-ci à une richesse
plus élevé, à savoir 1,5 et avec une pression initiale de
booster de 2 bars et 3 bars. Les résultats précédents ont
montré que le kérosène est difficile à
détoner et qu'une chute de célérité assez
importante apparait entre les capteurs K6 et K7. Ce dernier
phénomène est constaté de nouveau dans le cas d'un
allumage du mélange r=1,5 avec un booster de 2 bars (figure 6.13).
Célérité de détonation (m/s)
1700,00
1600,00
1500,00
1400,00
1300,00
1200,00
1100,00
1000,00
1800 2000 2200 2400 2600 2800 3000 3200
distance de propagation (mm)
Test 8 ~ Kérosène/Air ~
r=1,5 ~ Booster H4/O2 à 2 bars
Test 8 Booster 2 bars
Figure 6.13 - Célérité du
front de détonation en fonction de la distance de propagation dans le
tube à détonation pour le
mélange
kérosène/air avec une richesse = 1,5 et pression booster 2
bars.
Aucune structure cellulaire n'a été
observée dans ce test. L'évolution de
célérité montre que celle-ci ne se stabilise pas et
diminue progressivement jusqu'à une valeur de 1300 m/s. Ce test confirme
que pour initier une détonation avec le kérosène une
pression au booster importante est nécessaire.
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Dans le cas d'un allumage avec un booster de 3 bars, les
observations sont les suivantes : 6.3.5.1 Célérité
de détonation
Célérité de détonation (m/s)
1900,00
1800,00
1700,00
1600,00
1500,00
1400,00
1300,00
1200,00
1100,00
1000,00
1800 2000 2200 2400 2600 2800 3000 3200
distance de propagation (mm)
Test 9 ~ Kérosène/Air ~
r=1,5 ~ Booster H4/O2 3 bars
Booster 3 bars Test 9 DCJ
K7
K6
K5
Capteur K4 Capteur K6 Capteur K7
Capteur K5
Figure 6.14 - Célérité du
front de détonation en fonction de la distance de propagation dans le
tube à détonation pour le mélange
kérosène/air avec une richesse = 1,5 et booster de 3 bars.
6.3.5.2 Pression de détonation
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Figure 6.15 - Profils de pressions des capteurs
K4, K5, K6 et K7 en fin de propagation dans le tube à détonation
pour le mélange kérosène/air avec une richesse = 1,5 et
booster de 3 bars
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6.3.6 Synthèse des résultats obtenus pour
le mélange kérosène/air ? Célérité
moyenne de détonation
L'évolution de la célérité moyenne
de détonation déterminée expérimentalement Dexp en
fonction de la richesse est indiquée à la figure 6.16. Il en
ressort qu'à richesse faible, le déficit de
célérité est de l'ordre de 15%, cet écart a
tendance à diminuer puisque à une richesse de 1,3 le
déficit est de 12% et à la richesse 1,5 il n'est plus que de
10%.
Cependant, les valeurs de célérité
expérimentales restent inférieures aux valeurs de
célérités idéales DCJ (calculées avec le
logiciel de thermochimie GASEQ, le mélange en phase gazeuse, alors que
dans cette étude expérimentale, le kérosène
utilisé est à l'état liquide). En prenant en compte cette
remarque, le déficit de célérité est probablement
plus faible.
1 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6
richesse
Dexp DCJ 0,85 DCJ 0,9 DCJ
Célérité de détonation (m/s)
1900
1800
1700
1600
1500
1400
1300
1200
1100
1000
Figure 6.16 - Evolution de la
célérité moyenne de détonation expérimentale
Dexp en fonction de la richesse du mélange
réactif kérosène/air
? Pression de détonation
Les pressions mesurées juste à l'arrière
du front de détonation sont rassemblées sur la figure 6.17 et
comparées aux valeurs de pressions idéales PCJ.
Pression de détonation (bars)
20
19
18
17
16
15
14
13
12
1 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6
richesse
Pexp PCJ 0,95 PCJ
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Figure 6.17 - Evolution de la pression moyenne
de détonation expérimentale Pexp en fonction de la richesse du
mélange du mélange réactif kérosène/air
La figure 6.17 montre une évolution de la pression
expérimentale très similaire à celle de la pression
moyenne de détonation de Chapman-Jouguet.
? Structure cellulaire
ë (mm) Pas P(mm)
132
112
92
72
32
52
12
1 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6
richesse
Figure 6.18 - Evolution de la taille de la
cellule de détonation en fonction de la richesse du mélange du
mélange réactif
kérosène/air
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La figure 6.18 montre différentes structures
cellulaires obtenues en fonction de la richesse. Pour une richesse r = 1,1, ce
régime particulier correspond à de l'hélicoïdale et
se caractérise par un pas de détonation de l'ordre de 110 mm. A
richesse plus élevée r = 1,3 et r = 1,5, on observe une
demi-cellule de cellule plus large que le tube >> 53 mm (#177; 106
mm).
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