Description du stage Safran

Nous utilisons de nombreux matériaux composites thermo-décomposables pour protéger thermiquement les pièces structurales de ses moteurs.
Dans le cadre du dimensionnement thermique de la tuyère des boosters d'Ariane 5, la connaissance des sollicitations dues à des impacts de particules d'alumine présentes dans les gaz de propergol est primordiale.
Des thèses réalisées en collaboration avec le laboratoire SPCTS de Limoges ont conduit à la mise au point d'un montage expérimental complet, permettant de bombarder un pion de matériau avec de l'alumine liquide par l'intermédiaire d'une torche plasma.
Un des objectifs de ce stage est de fournir un soutien modélisation aux travaux de thèse en mettant au point un modèle de la torche à plasma avec prise en compte de l'écoulement des particules et du transfert thermique sur l'échantillon testé. Le code de calcul utilisé sera FLUENT.
De manière plus générale, des configurations de moyens d'essais échelle réduite permettant l'étude de l'ablation des matériaux composites seront également étudiées.
Le plan de travail du stage sera articulé autour des points suivants :
- Analyse des phénomènes physiques liés aux écoulements et aux calculs des sollicitations pariétales dans les propulseurs à propergol solide
- Etude bibliographique sur les concepts de moyens d'essais d'ablation
- Analyse des modèles existant dans le code de calcul
- Mise en place progressive d'une méthodologie de calcul sur différents cas-tests
- Analyse des résultats
- Préconisation d'amélioration et de règles de mise en œuvre du code FLUENT pour ce type d'application


Ce stage comportera des aspects théoriques (compréhension des phénomènes mis en jeu et des modèles pertinents pour modéliser ces phénomènes) et pratiques (utilisation des codes de calcul commerciaux, comparaisons calculs / mesures sur exploitations de bancs d'essais).