Calcul d'un écoulement quasi monodimènsionnel d'un gaz en équilibre ou non. Comparaison des résultats et application au sillage hypersonique.

摘要

L'écoulement autour d'un engin en vol hypersonique peut être représenté schématiquement par le modèle monodimensionnel suivant:n~ écoulement à section constante d'un gaz en équilibre (écoulement amont)n— choc droit;n~ détente brutale du gaz figé;n- retour à l'équilibre du gaz à section d'écoulement constante.nCet écoulement a ceci d'intéressant que l'état final du gaz peut être calculé, grâce à l'hypothèse du retour à l'équilibre à section constante, sans faire intervenir explicitement la cinétique chimique. On peut alors comparer facilement les résultats fournis par ce calcul à ceux obtenus soit en supposant le gaz entièrement à l'équilibre, soit en le supposant entièrement figé. Dans la première partie de ce Rapport, on trouvera un exposé des équations du problème et des méthodes de résolution numérique utilisées (le programme de calcul sur ordinateur est donné en annexe). La deuxième partie est consacrée à la présentation de quelques résultats obtenus, notamment l'influence de l'aire finale sur les résultats pour des conditions initiales données,et permet de constater, entre autres, que l'ordre des résultats donnés par les trois hypothèses faites sur l'évolution du gaz n'est pas fixe mais dépend non seulement des condi¬tions initiales mais aussi de l'aire finale considérée. On a également comparé les résultats obtenus à ceux fournis par un calcul plus élaboré de sillage avec cinétique chimique, mais ce dernier calcul n'avait pas été poursuivi jusqu'au retour à l'équilibre, ce qui fait que la compa¬raison est assez grossière;on peut cependant en conclure que c'est l'hypothèse du gaz d'abord figé, puis revenant à l'équilibre, qui donne le résultat le plus réaliste. Celui-ci est probablement encore assez approché, mais le calcul présente l'avantage d'être extrêmement rapide.