Préface

Contexte industriel

Notre projet est apparu suite à la demande de l'industriel Air Liquide pour comprendre le phénomène d'ébullition en microgravité dans les réservoirs supérieurs de la fusée Arianne V qui contiennent de l'hydrogène et de l'oxygène.

 

D'où vient ce problème d'ébullition ?
Les phases de lancement d'une fusée se composent d'une phase propulsée et d'une phase balistique. Lors de cette dernière phase, la gravité est réduite et les seuls flux de chaleur qui sont transmis aux réservoirs supérieurs proviennent du rayonnement solaire et de la dissipation thermique des moteurs. Ces flux se trouvent être assez importants pour pouvoir mettre en ébullition les liquides cryogéniques. Il faut ainsi être capable de contrôler la pression et la température dans le réservoirs dans ce régime. Il devient dans ce cas nécessaire d'établir des modèles de prédiction de l'ébullition dans ce régime de microgravité. Il s'agit ainsi du cadre de notre projet dans lequel nous nous intéresserons plus particulièrement à l'oxygène liquide.

Objectif

L'objectif de ce BEI est d'établir un modèle d'ébullition nucléée en microgravité afin de l'implanter dans le code NEPTUNE qui sera exploité dans une autre partie de ce projet (se référer au projet  Ebullition dans les reservoirs cryogéniques de lanceurs Ariane V-A5ME, RENAUDIERE DE VAUX  Sébastien et DAVY Guillaume). Le travail va d'abord consister en l'extraction de données expérimentales fournies par Air Liquide pour en tirer des diamètres et de fréquence de détachement de bulles pour différentes gravités et différents flux. Par ailleurs une étude bibliographique sur l'ébullition en microgravité va permettre d'aboutir à l'étude de plusieurs modèles afin de comparer les résultats obtenus aux données expérimentales. Le modèle se rapprochant le plus des données expérimentales sera gardé.