these simulation numerique et modelisation de l'ecoulement autour ...

2.1 Présentation de la configuration de multi-perforation
ne caractérisent que les transferts de chaleur, alors que l’étude de Yavuzkurt et al. (1980a,b) marque le
début d’une tentative de compréhension profonde de la structure de l’écoulement. Cette compréhension
est en fait primordiale en vue d’une possible dérivation d’une loi permettant de déterminer les flux à la
paroi à partir des grandeurs mesurées à l’extérieur, comme pour la loi de paroi classique logarithmique
dans le cas d’une paroi imperméable (von Karman, 1934; Schlichting & Gersten, 2000).
Ces dernières années sont marquées par l’utilisation massive de la multi-perforation pour refroidir
les parois de chambre de combustion, par de nombreux acteurs industriels. L’orientation des études s’en
ressent. Il s’agit maintenant de caractériser les imperfections dues au mode de perçage (Jovanovic et al.,
2006; Most, 2007; Most & Bruel, 2007), de mesurer directement l’efficacité de refroidissement sur des
échantillons réels (Champion, 1997; Rouvreau, 2001), ou d’obtenir des informations sur l’écoulement
suffisamment précises et détaillées pour aboutir à la modélisation de la multi-perforation (Gustafsson,
2001; Miron, 2005; Scrittore et al., 2007).
2.1 Présentation de la configuration de multi-perforation
2.1.1 Description générale
La multi-perforation est donc un système de refroidissement des parois des chambres de combustion.
L’image 2.1 permet de voir une paroi de chambre de combustion multi-perforée. De petites perforations
(de diamètre environ 0.5 mm), ont été percées dans la paroi de cette chambre de combustion Turbomeca.
On compte une trentaine de rangées de perforations disposées en quinconce. L’air qui circule à l’extérieur
entre dans la chambre de combustion par ces perforations. Les trous peuvent être percés dans la paroi par
différentes techniques, comme le laser ou le faisceau d’électrons.
Sur les bancs expérimentaux, on représente le plus souvent la configuration de multi-perforation de
la façon suivante : deux écoulements en canal, l’un chaud, l’autre froid, sont séparés par une paroi. Sur
une certaine portion, la paroi est perforée. Des canaux droits sont généralement utilisés, la courbure de
la paroi étant alors négligée. Les canaux sont fermés dans la direction transverse par des parois placées
le plus loin possible de la zone de mesure. Cette situation est schématisée figure 2.2.
L’écoulement principal chaud représente l’écoulement dans la chambre de combustion. Les grandeurs
relatives à cet écoulement seront indicées 1. L’écoulement principal froid représente l’air circulant à
l’extérieur de la chambre de combustion. Les grandeurs associées sont indicées 2. Une partie du gaz
de l’écoulement 2 traverse la paroi perforée et forme les jets de la multi-perforation, côté écoulement
chaud. Un écoulement de canal n’est pas toujours utilisé pour représenter l’extérieur de la chambre de
combustion. De nombreuses études sont réalisées avec un plenum : tout l’air qui y est injecté passe par
les perforations. La vitesse de cet écoulement est donc très proche de zéro. Cette configuration n’est
cependant pas représentative du refroidissement des murs de la chambre de combustion, pour lesquelles
un écoulement est présent à l’extérieur de la chambre.
La portion perforée de la plaque est le plus souvent placée loin des entrées d’air des canaux.
L’écoulement incident est alors pleinement développé à l’arrivée sur les premières rangées de perfora-
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