Etude expérimentale et numérique d'un système de contrôle TVS pour les réservoirs d'ergols cryogéniques
Résumé
Un verrou technologique des missions spatiales de longue durée utilisant une propulsion cryogénique est l'auto-pressurisation des réservoirs d'ergols, soumis au rayonnement solaire direct ou à des entrées thermiques. Cette auto-pressurisation doit être contrôlée pour assurer la pérennité de la mission, tout en minimisant la perte d'ergols associée au contrôle. La méthode Thermodynamic Venting System (TVS) prélève une fraction liquide dans le réservoir, la refroidie dans un échangeur de chaleur puis la réinjecte dans le réservoir sous forme d'un spray sous-refroidi. Sous l'effet de l'injection, la vapeur condense, le bain liquide se déstratifie et la pression baisse. Le dispositif est étudié, à fin d'optimisation, à la fois expérimentalement sur un banc réalisé en utilisant un fluide de similitude (Novec 1230) et numériquement grâce à un solveur combinant compressibilité artificielle, méthode VOF pour le suivi d'interface et prise en compte du transfert de masse à l'interface liquide / vapeur via un bilan thermique.
Origine : Fichiers éditeurs autorisés sur une archive ouverte