Soutenance intermédiaire Vendredi 11 Avril Tuteurs :Olivier Marsden Marie Annick-Galland Conception et réalisation d'un démonstrateur d'instabilités thermoacoustiques:

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1 Soutenance intermédiaire Vendredi 11 Avril Tuteurs :Olivier Marsden Marie Annick-Galland Conception et réalisation d'un démonstrateur d'instabilités thermoacoustiques: le tube de Rijke

2 PLAN Intro (contexte, objectifs )Aurélien I)Présentation du tube de RijkePLaou et Aurélien I)Photo II)Modelisation III)Video IV)Photo I)Caractéristique II)CDC II)Choix d’un système de chauffage I)IntroJoël II)I. Chauffage résistifQi III)II. Chauffage par induction Pierre IV)ChoixJoël III)Réalisation technique I)SupportJoël II)TubePierre IV)Organisation I)BilanAurélien II)Prix

3 Des instabilités acoustiques

4 Contexte et Objectifs du Projet Instabilités de combustion Rôle important dans plusieurs applications: Aéronautique Aérospatiale Brûleurs faible pollution Recherches actives dans ce sujet, applications de pointe (statoréacteurs)

5 Objectifs du PE Construire un démonstrateur d’instabilités thermo- acoustique pour sensibiliser les étudiants à ce phénomène Simplement modélisable Faire comprendre les mécanismes physiques responsables des ITA Illustrer le contrôle actif Démonstrateur assez flexible pour éventuellement être utilisé pour une TFE

6 Objectifs du PE Instabilités thermo-acoustiques: Instabilités acoustiques et réactions chimiques Tube de Rijke: Instabilités acoustiques Unidimensionnel Modèle linéaire

7 LE TUBE DE RIJKE

8 Principaux éléments Tube en verre Grille de chauffage Chalumeau

9 Principe de fonctionnement Acoustique : on étudie des perturbations Apport de chaleur: Au niveau de la grille, apport en: Q(t) = Q 0 + Q’.sin(ωt) Apport instantané de chaleur Apport moyen Apport « différentiel » de chaleur, algébrique

10 La convection Mouvement de convection Apport moyen de chaleur: Q 0 Un mouvement de convection est créé: Dilatation par chauffage Baisse de masse volumique Evacuation de l’air chaud par poussée d’Archimède

11 Ondes acoustiques dans le Tube Profil de pression p’(t) p’(t) représente en réalité la surpression p(t) = p 0 + p’(t) Pression atmosphérique Surpression acoustique Nœud de vibration

12 Synchronisation avec la surpression acoustique: Au niveau de la grille, apport en: Q(t) = Q 0 + Q’.sin(ωt) p(t) Apport de chaleur +Q’ Apport différentiel de chaleur Surpression -> Augmentation de la surpression p(t+T/2) Absorption de chaleur –Q’ Absorption différentielle de chaleur Dépression différentielle -> Augmentation de la dépression

13 Budget et financement Principaux éléments de budget: Verres: 260 Eur. TTC Système de chauffage: – Céramiques: 150 Eur – Divers: 50 Eur. Support: 130 Eur. Financement

14 Déroulement Actuellement: Conception du système de chauffage à finaliser Conception du tube du support quasiment achevée Commandes bientôt Ensuite Construction tube Etude du système de contrôle actif