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Étude et simulation de la postcombustion turbulente des explosifs homogènes sous-oxygénés

17 novembre

Étude et simulation de la postcombustion turbulente des explosifs homogènes sous-oxygénés

Soutenance de thèse Sébastien Courtiaud

Sous réserve d’autorisation de soutenance par les rapporteurs

Jeudi 30 novembre à 14 h 00 Amphithéâtre Nougaro


Résumé :

En physique des explosifs, la postcombustion désigne la phase de combustion qui intervient après la fin de la détonation lorsque l’explosif considéré est initialement déficient en oxydant. Les produits de détonation, qui apparaissent sous la forme d’une boule de feu, peuvent alors à leur tour être oxydés, ce qui permet de libérer une quantité supplémentaire d’énergie dans l’écoulement et d’augmenter le souffle. Ce phénomène complexe est piloté par l’interaction entre des ondes de chocs, une zone de mélange turbulente créée par des instabilités hydrodynamiques de type Rayleigh- Taylor et Richtmyer-Meshkov, et une flamme de diffusion. Compte tenu de son effet significatif sur la performance d’une explosif, une bonne compréhension de la postcombustion est nécessaire afin de pouvoir la modéliser et déterminer avec précision les effets d’une charge donnée.
A cette fin, des travaux, à la fois numériques et expérimentaux, ont été menés afin de mieux comprendre le processus de mélange intervenant dans les boules de feu puis le phénomène dans son ensemble. Afin de contourner les difficultés liées à la caractérisation des produits de détonation, cette étude s’est concentrée sur l’explosion de capacités sphériques sous pression qui permet de produire un écoulement similaire à celui provoqué par une détonation sphérique.
Les résultats obtenus sont semblables à ceux de la littérature sur la postcombustion des explosifs et apportent un éclairage nouveau sur l’influence de certains paramètres tels que la masse de l’explosif ou les propriétés des perturbations initiant les instabilités.

JURY
- Marc Bellenoue, ENSMA (rapporteur),
- Denis Veynante, EM2C (rapporteur),
- Paul Clavin, Université Aix-Marseille,
- Guillaume Puigt, CERFACS,
- Gilles Damamme, CEA (directeur de thèse),
- Thierry Poinsot, IMFT (directeur de thèse),
- Nicolas Lecysyn, CEA (encadrant),
- Laurent Selle, IMFT (encadrant).