Étude de l’écoulement pour les différents régimes de vitesse

Présentation de l’expérience

La forme simple adoptée pour le profil de la fusée a l’avantage d’être aisément modélisable pour une simulation numérique d’écoulement . En première approche, basée sur une vision qualitative de la mécanique des fluides, on s’attend à trois principaux régimes d’écoulement au cours du vol, caractérisés par une gamme de nombre de Mach.

Régimes d’écoulement

-M<0.3 : l’écoulement est assimilable à celui d’un fluide parfait, incompressible. L’écoulement est
alors potentiel.

-0.3<M<0.8: les effets de viscosité ne sont plus négligeables et l’écoulement est compressible. Un décollement de couche limite est attendu à la jonction entre le cône et le cylindre de la fusée. Ce décollement, se traduisant par un bulbe de décollement peut donner naissance à une onde de choc en aval.

-M>0.8: l’écoulement est transsonique, on s’attend à une onde de choc.

 

Les phénomènes décrits précédemment sont des phénomènes en forte corrélation avec la pression dans l’écoulement, et donc au niveau de la paroi.

On cherche donc d’une part à instrumenter la fusée en capteurs de pression à la paroi pour observer l’apparition des phénomènes et confirmer les hypothèses précédente et d’autre part à réaliser une simulation numérique de l’écoulement. Bien que ne prenant pas en compte l’instationarité de l’écoulement, cette simulation devrait donner des ordres de grandeurs des phénomènes.

L’objectif de cette expérience est donc de comparer les mesures de pression aux estimations obtenues via la simulation numérique. Les deux résultats nous permettrons de plus de vérifier nos conjectures.