Atomisation de l’hélium

Historique

L’expertise du CRTBT en hydrodynamique cryogénique nous avait conduit à proposer à la Société Européenne de Propulsion de simuler une étape essentielle du fonctionnement des moteurs cryogéniques O2-H2 de fusée, à savoir le fractionnement en gouttelettes du jet liquide d’oxygène par le jet gazeux d’hydrogène, en remplaçant l’oxygène par de l’hélium liquide, et l’hydrogène par de l’hélium gazeux. Cette étude, menée dans le cadre du GDR "Combustion dans les moteurs fusée", a fait l’objet de la thèse d’Y. Ladam, et a permis de démontrer l’importance de l’évaporation des gouttelettes dans le processus de dispersion du liquide. Ce travail a impliqué le développement de plusieurs techniques de détection des gouttelettes, soit thermiques, soit optiques.

Ce travail est à l’origine d’une collaboration avec le Service des Basses Températures (SBT) du CEA-Grenoble pour étudier le processus d’atomisation dans un écoulement diphasique hélium superfluide-hélium vapeur, similaire à ceux utilisés au CERN pour refroidir les aimants supraconducteurs du LHC. Un des buts de cette étude est de quantifier l’effet de l’atomisation sur le transfert thermique entre l’écoulement et les parois. Cela nous a amené à développer une instrumentation spécifique , en particulier des capteurs capacitifs surfaciques détectant la présence de liquide en paroi.

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Studying magnetism at the nanoscale, where classical and quantum properties can be combined and used for molecular quantum spintronics
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Surfaces, Interfaces et Nanostructures - SIN

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Etudes expérimentales et théoriques de systèmes de basse dimensionnalité
Systèmes Hybrides de basse dimensionnalité - HYBRID

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Étude théorique du transport électronique dans des dispositifs nanométriques aux propriétés quantiques remarquables.
Ultra-basses températures - UBT

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La physique quantique à la limite des ultra-basses températures.

Publications

[*The Ariane experiment*] Light scattering by a liquid-gas Helium spray. Y. LADAM, P.E. WOLF, P. THIBAULT and L. PUECH Euro. Phys. J. Appl. Phys. 14 , 137 (2001). Y. LADAM , Thèse, Université Joseph-Fourier , 2000 [*The CRYOLOOP experiment*] Optical Investigations of HeII Two Phase Flow... > suite

L’expérience CRYOLOOP

L’expérience Cryoloop vise à étudier les écoulements diphasiques hélium superfluide-hélium gazeux, utilisés au CERN pour refroidir les aimants supraconducteurs du LHC. Elle consiste en une conduite d’une douzaine de mètres de long et de 40 mm de diamètre intérieur, alimentée à une extrémité en liquide... > suite

Expérience Ariane

La géométrie étudiée est celle des injecteurs de moteurs cryogéniques Hydrogène-Oxygène type Ariane 4/5. L’Oxygène liquide (LOX) est remplacé par de l’hélium liquide, et l’hydrogène par de l’hélium gazeux. L’intérêt de l’Hélium est de pouvoir étudier l’atomisation due au cisaillement en l’absence de... > suite

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