19 Mai 2014

La combustion

La combustion en micropesanteur permet d'étudier le comportement de gouttelettes de combustible sphériques et sans l’influence de la convection.
flammes de bougies sous différentes gravités
Flamme de bougies sous gravité normale et en microgravité

Ces études expérimentales accompagnent les études théoriques et permettent de vérifier les théories de base. Il devient donc possible de mesurer le taux de régression du diamètre des gouttes en fonction du temps, qui est un des paramètres clés des modélisations de la combustion. De plus, lorsque la tension superficielle devient très faible comme lorsqu'on approche des conditions critiques, il n'est plus possible au sol de positionner les gouttelettes sur des supports. La micropesanteur est donc le seul moyen de réaliser des expériences de combustion de gouttes à haute pression. De très nombreuses expériences de ce type ont été réalisées au cours de vols paraboliques d'avion ou dans des tours à chute libre. Ces travaux ont tous un grand intérêt appliqué car ils apportent des informations nécessaires à la compréhension de l'allumage et de l'apparition des instabilités des moteurs de fusées.

Un autre intérêt de la micropesanteur pour la combustion est l'absence de mouvements convectifs et donc de phénomène d'appel d'air. Il devient ainsi possible de souffler sur une surface en combustion avec une vitesse bien inférieure à la vitesse imposée au sol par l'appel d'air (la convection) et d'étudier la physique de base. La détermination des conditions d'extinction et d'inflammabilité peut ainsi également contribuer à la sécurité incendie à bord des véhicules orbitaux.