11.9•Ondedechocnormal
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© Dunod – La photocopie non autorisée est un délit.
(courbe (ii)) et un débit-masse maximal. En réduisant d’avantage la pression P B , l’écoulement à l’aval du col ne répond plus. Cependant, si la pression est réduite encore plus (cas
(iii) et (iv)), l’écoulement devient initialement supersonique dans la section divergente
mais s’ajuste ensuite à la pression P B au moyen d’une onde de choc normale stationnaire
à l’intérieur de la tuyère. La position de cette onde de choc se déplace en aval lorsque
P B décroît et pour la courbe (iv), elle se situe juste à la sortie de la tuyère. L’écoulement
dans toute la partie divergente jusqu’à la sortie est maintenant supersonique. Lorsque la
pression P B est encore réduite (cas (v)), il n’y a plus d’onde de choc normal dans la tuyère
et la pression du jet s’ajuste à P B par la génération d’ondes de choc obliques à l’extérieur
de la tuyère. Une tuyère convergente-divergente a pour but de générer un écoulement
supersonique près de la sortie. Si P B est celle qui se trouve à (v) alors l’écoulement sera
complètement isentropique sur toute la tuyère et supersonique à la sortie. Les fusées utilisent des tuyères convergentes-divergentes pour accélérer les gaz de sortie à une vitesse
maximale pour produire de la poussée.
valve
(i)
(ii)
(iii)
(iv)
(v)
1
P
P 0
P E
P B
choc oblique
choc normal
Figure11.9–DistributiondepressiondansunetuyèreconvergentedivergentepourdifférentesvaleursdelapressionP B .
11.9 onde de choc normal
Les ondes de choc représentent de très fortes irréversibilités localisées dans l’écoulement. Sur une distance de l’ordre du libre parcours moyen, l’écoulement passe d’un état
supersonique à un état subsonique, la vitesse décroît subitement et la pression augmente
de façon conséquente. En fait, l’onde de choc apparaît lorsqu’il y a une très forte diminution de la vitesse en aval de l’écoulement autour de l’objet considéré. Les ondes de choc
normales (ou droites) sont perpendiculaires à l’écoulement et les ondes de choc obliques
sont inclinées d’un angle déterminé. La formation d’onde de choc est possible aussi bien
pour des écoulements confinés qu’externes. Les ondes de choc normales et inclinées
peuvent interagir pour constituer un autre état d’onde de choc. Les deux types d’onde de
choc (normale et inclinée) sont représentés sur la Figure 11.10.
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31/07/11 13:07
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(courbe (ii)) et un débit-masse maximal. En réduisant d’avantage la pression P B , l’écoulement à l’aval du col ne répond plus. Cependant, si la pression est réduite encore plus (cas
(iii) et (iv)), l’écoulement devient initialement supersonique dans la section divergente
mais s’ajuste ensuite à la pression P B au moyen d’une onde de choc normale stationnaire
à l’intérieur de la tuyère. La position de cette onde de choc se déplace en aval lorsque
P B décroît et pour la courbe (iv), elle se situe juste à la sortie de la tuyère. L’écoulement
dans toute la partie divergente jusqu’à la sortie est maintenant supersonique. Lorsque la
pression P B est encore réduite (cas (v)), il n’y a plus d’onde de choc normal dans la tuyère
et la pression du jet s’ajuste à P B par la génération d’ondes de choc obliques à l’extérieur
de la tuyère. Une tuyère convergente-divergente a pour but de générer un écoulement
supersonique près de la sortie. Si P B est celle qui se trouve à (v) alors l’écoulement sera
complètement isentropique sur toute la tuyère et supersonique à la sortie. Les fusées utilisent des tuyères convergentes-divergentes pour accélérer les gaz de sortie à une vitesse
maximale pour produire de la poussée.
valve
(i)
(ii)
(iii)
(iv)
(v)
1
P
P 0
P E
P B
choc oblique
choc normal
Figure11.9–DistributiondepressiondansunetuyèreconvergentedivergentepourdifférentesvaleursdelapressionP B .
11.9 onde de choc normal
Les ondes de choc représentent de très fortes irréversibilités localisées dans l’écoulement. Sur une distance de l’ordre du libre parcours moyen, l’écoulement passe d’un état
supersonique à un état subsonique, la vitesse décroît subitement et la pression augmente
de façon conséquente. En fait, l’onde de choc apparaît lorsqu’il y a une très forte diminution de la vitesse en aval de l’écoulement autour de l’objet considéré. Les ondes de choc
normales (ou droites) sont perpendiculaires à l’écoulement et les ondes de choc obliques
sont inclinées d’un angle déterminé. La formation d’onde de choc est possible aussi bien
pour des écoulements confinés qu’externes. Les ondes de choc normales et inclinées
peuvent interagir pour constituer un autre état d’onde de choc. Les deux types d’onde de
choc (normale et inclinée) sont représentés sur la Figure 11.10.
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