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Etude et optimisation d'une onde de souffle générée par un générateur électrique impulsionnel

Electromagnétisme - Electrotechnique Energie, thermique, combustion, écoulements Sciences pour l’ingénieur

Résumé du sujet

Le sujet de thèse proposé est de mettre au point une technique pour simuler l’effet de souffle d’une explosion sur des maquettes à échelle réduite. Cette thèse s’inscrit dans le cadre du projet EOLE « Electro-explosion Obéissant à la Loi d’Echelle » : l’injection d’un courant impulsionnel intense dans un fil fin provoque son explosion et génère une onde de souffle qui se propage dans l’air ambiant, puis vient interagir avec une maquette sous test. La faisabilité de cette technique a été démontrée en 2021 au CEA/Gramat en développant un générateur compact de courant impulsionnel intense (400 kA – 400 ns) ainsi qu’une configuration de fil explosé permettant de générer une explosion sphérique d’énergie 5 kJ environ.

Les premiers résultats ont démontré une injection efficace de l’énergie, une bonne homogénéité ainsi qu’une sphéricité du front d’onde de choc. Des optimisations seront à mener afin d’intégrer les maquettes de tests. De nombreux moyens de diagnostics (capteurs électriques, ombroscopie laser, capteurs de pression…) devront être implantés ou améliorés pour permettre ces optimisations. Des analyses, des modélisations et des simulations numériques devront également être menées pour orienter et optimiser les configurations expérimentales ainsi que pour étudier leurs possibilités de réglages et pour évaluer les incertitudes des grandeurs caractéristiques (énergie déposée, vitesse et pression du front d’onde…).

Laboratoire

DEA
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