Étude numérique d'un écoulement externe faiblement ionisé en non-équilibre chimique, vibrationnel et électronique

Numerical study of a weakly ionized external flow in chemical, vibrational and electronic nonequilibrium

¹ Institut universitaire de technologie Fotso Victor, Université de Dschang, BP 134, Bandjoun, Cameroun
² École polytechnique universitaire de Marseille, DME, 5 rue Enrico Fermi, Technopole de Chateau Gombert, 13453 Marseille Cedex 13, France

Auteur de correspondance : tchuengse@yahoo.com

Reçu : 14 Octobre 2004
Accepté : 21 Juin 2005

Résumé

Cette étude traite de la simulation numérique des écoulements à haute enthalpie en non-équilibre thermochimique. La résolution des équations 2D-axisymétrique de Navier-Stokes permet de prévoir numériquement la structure d'un écoulement réactif, partiellement ionisé. La méthode numérique repose sur une formulation de type volume fini couplée à l'approche MUSCL-TVD et est associée à un solveur de Riemann. L'intérêt est porté sur la contribution des différents phénomènes de non-équilibre sur le flux de chaleur et les paramètres thermodynamiques. L'écoulement est externe et s'effectue autour du nez d'un sphère-cylindre se déplaçant avec des nombres de Mach compris entre 15 et 18. Les résultats obtenus sont en bon accord avec les valeurs prédites par d'autres simulations et les données expérimentales.

Abstract

This study treats the numerical simulation of high enthalpy nonequilibrium hypersonic flow. The computation of a 2D axisymmetric partially ionized flow around blunt body have been investigated, using time dependent Navier-Stokes equations solved numerically. The equations were discretized by using a multiblock MUSCL-TVD finite volume scheme, coupling with the Riemann's solvers flux splitting approach. The upstream test cases Mach number varied from 15 to 18. Numerical results of thermodynamic parameters, and predicted heat flux around considered configurations have been well compared with previous simulations and experimental data.