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Allumage de mélanges air/hydrocarbure pauvres à basse température à l’aide d’une décharge couronne nanoseconde

Auteurs: 

S. Bentaleb, N. Blin-Simiand, P. Jeanney, L. Magne, N. Moreau, S. Pasquiers, P. Tardiveau (Université Paris-Sud and CNRS Université Paris-Saclay)

Un nombre très important d’études expérimentales ont démontré que les plasmas non-thermiques produits par décharge haute tension impulsionnelle, fonctionnant avec une fréquence de répétition donnée, sont capables de déclencher une combustion dans un mélange air / hydrocarbure à faible température initiale et à pression atmosphérique. Dans cet article, nous montrons que l’allumage peut aussi être obtenu par une décharge couronne nanoseconde mono-impulsionnelle générée à très forte tension appliquée.

Expériences de combustion assistée par plasma en écoulement supersonique : optimisation de la position du plasma par rapport à l'injecteur de carburant

Auteurs: 

K.V. Savelkin, D.A. Yarantsev (Russian Academy of Sciences)
S.B. Leonov (Russian Academy of Sciences) (University of Notre Dame)

L’article présente les résultats d’une étude expérimentale d’allumage et de stabilisation de flamme d’éthylène par plasma dans une chambre de combustion supersonique. Les paramètres de l’écoulement sont : nombre de Mach M=2, pression statique Pst=160-250 Torr, température d’arrêt T0=300 K, débit d’air total Gair≤0.9 kg/s. Le carburant est directement injecté dans l’écoulement via des trous dans les parois.

Mécanismes pour l'amélioration de la propagation d'une flamme d’éthylène par ajout de O₂(a¹Δg)

Auteurs: 

T. Ombrello (U.S. Air Force Research Laboratory)
N. Popov (Moscow State University)

La compréhension des phénomènes en jeu dans la combustion assistée par plasma a considérablement avancé ces 10 dernières années, motivée par les applications nécessitant de meilleures performances de combustion, tels que les petits moteurs à combustion interne ou les moteurs aérobies haute vitesse. Dans le but de découpler les effets de l’interaction plasma-flamme, une méthode de recherche a consisté à étudier l’amélioration de la propagation de flamme lors d’ajout d’espèces réactives.

Applications des décharges à barrière diélectrique et des actionneurs plasma à jet synthétique à l’ONERA

Auteurs: 

F. Chedevergne, G. Casalis, O. Léon, M. Forte, F. Laurendeau, N. Szulga, O. Vermeersch, E. Piot (ONERA)

Cet article concerne deux actionneurs plasma, développés à l’ONERA : l’actionneur DBD (Dielectric Barrier Discharge) et l’actionneur JSP (Jet Synthétique par Plasma). Au DMAE (Département Modèles pour l’Aérodynamique et l’Energétique), les actionneurs DBD sont mis en œuvre pour des études relatives à la laminarité et à la transition. Les résultats présentés montrent des configurations 2D et les travaux expérimentaux et de modélisation associés.

Modélisation numérique d’actuateurs plasma, basés sur les décharges à barrières diélectriques, pour le contrôle des écoulements : l’exemple COPAIER/CEDRE

Auteurs: 

G. Dufour, F. Rogier (ONERA)

La modélisation numérique de la modification d’écoulement par actuateur plasma est fortement liée au développement de modèles permettant de prendre en compte l’action de l’actuateur sur l’écoulement. Cette action peut être évaluée soit en utilisant des résultats expérimentaux interprétés à l’aide d’hypothèses fortes sur la distribution des forces dues au plasma, soit par simulation numérique.

Plasmas pour le contrôle d’écoulements à haute vitesse

Auteurs: 

R. Joussot, S. Coumar, V. Lago (ICARE, CNRS, Orléans)

L'objectif de cet article est de présenter les activités expérimentales de recherche portant sur l'utilisation de plasmas pour des applications de contrôle d'écoulements à haute vitesse. Ces recherches sont conduites au sein de l'Institut de Combustion Aérothermique Réactivité et Environnement (ICARE), unité propre de recherche du CNRS (UPR 3021) située à Orléans.

Simulation numérique de l'effet et de l'efficacité d'un dépôt d'énergie linéique en amont d'un corps supersonique : vers une perche laser

Auteurs: 

P.-Q. Elias (ONERA)

A l’aide du code multiphysique CEDRE, ce travail examine l’effet de dépôts linéiques d’énergie simples ou répétitifs générés en amont du choc détaché d’un corps émoussé en écoulement supersonique. La simulation numérique est employée pour modéliser l’effet du chauffage induit par des claquages laser similaires à ceux obtenus par filamentation femtoseconde.

Revue des décharges micro-ondes et laser pour le contrôle des écoulements supersoniques

Auteurs: 

D. Knight (Rutgers, The State University of New Jersey)

Le dépôt d’énergie par décharge électrique (par exemple par arc, laser ou micro-onde) pour le contrôle des écoulements et du vol est un champ de recherche en pleine expansion. Cette technique a de nombreux avantages : elle permet une actuation rapide, peut s’adapter à différentes applications, et ouvre la voie aux actuateurs déportés. Les récentes avancées expérimentales et numériques sur le dépôt d’énergie sont décrites et les besoins futurs sont identifiés. 

Plasmas pour l'aérodynamique : état des lieux et perspectives

Auteurs: 

J. Poggie (US Air Force Research Laboratory)
T. McLaughlin (US Air Force Academy)
S. Leonov (The Ohio State University)

L’utilisation des plasmas pour l’aérodynamique a été envisagée dès le début de l’ère spatiale, en particuliers lorsque que l’effet primordial du plasma dans la rentrée atmosphérique a été découvert, et des années 50 aux années 70 un nombre important d’étude a été consacré à la magnétohydrodynamique et aux technologies associées.

Les plasmas pour l’aéronautique

Auteurs: 

Denis Packan (ONERA)

Le potentiel des plasmas pour l’aérodynamique et la combustion est reconnu depuis de nombreuses années, et un domaine de recherche dédié s’est mis en place durant les deux dernières décennies. Que ce soit du fait des avancées technologiques, des nouvelles capacités de simulation numérique, ou des besoins en performance toujours plus élevés de l’industrie aéronautique, le développement des actuateurs plasmas est arrivé à un niveau de maturité qui permet désormais d’envisager des applications industrielles.