Installations expérimentales de l’ONERA pour la combustion dans les moteurs de type turbine à gaz et diagnostics optiques associés

Cet article est destiné à donner une vue d’ensemble des moyens d’essais de l’ONERA permettant de mener des études de combustion dans les foyers de turbines à gaz aéronautiques. Les objectifs des études expérimentales conduites à l’aide de ces moyens sont assez larges et vont de la réalisation de bases de données pour la validation des codes de calculs et des modèles utilisés pour les simulations numériques à la mise au point de systèmes d’injection innovants dans des chambres de type monosecteur, multisecteur ou annulaire complète comme dans le cas des moteurs pour hélicoptères. Depuis plus de dix ans, à côté des mesures classiques de pression, température, débit, analyse de gaz par prélèvement, les diagnostics optiques sont largement associés aux campagnes d’essais réalisées dans ces installations. De nombreuses méthodes optiques sont maintenant communément employées pour mesurer, par exemple, les champs de vitesse dans les écoulements, la taille et la vitesse des gouttes de carburant, les zones dans lesquelles se développe la combustion. D’autres méthodes optiques de mise en œuvre moins aisée ou pour certaines d’entre elles encore en développement sont également de plus en plus utilisées ou proposées pour mesurer des paramètres physiques ou chimiques comme la température, le nombre et la taille des particules de suies ou encore la concentration des espèces chimiques dans les produits de combustion. Des exemples de résultats obtenus sur les bancs d’essais de l’ONERA à l’aide de diagnostics optiques sont présentés dans cet article afin d’illustrer les études effectuées.