Depuis environ soixante ans, de nombreux travaux de recherche ont porté sur l'identification, la compréhension et la prévision des mécanismes physiques qui pilotent l'établissement et le développement des instabilités de combustion dans des domaines aussi variés que la propulsion aéronautique ou spatiale, la génération de puissance dans les centrales thermiques ou les fours industriels. Les instabilités de combustion sont caractérisées par des oscillations de fortes amplitudes de certains paramètres de l'écoulement. Leurs conséquences sont multiples et potentiellement dommageables : augmentation du bruit rayonné, des flux de chaleur aux parois, vibrations des structures, remontée de flamme, extinction partielle ou totale. L'un des enjeux majeurs des études récentes réside dans la compréhension, la prévision et le contrôle de la dynamique des instabilités. De nombreux articles, ouvrages et parties d'ouvrages permettent aujourd'hui de mieux connaître l'état de l'art, qu'il s'agissent de revues générales (Candel 2002; Ducruix et al. 2003; Candel et al. 2009), ou dédiées à des domaines particuliers (Yang et Anderson (1995) pour les moteurs-fusées, Lieuwen et Yang (2005) pour les turbines à gaz).
Cette présentation s'articule donc naturellement en trois parties. La première est dédiée à l'étude de la dynamique des flammes partiellement prémélangées en écoulement tournant. La dynamique de combustion est au cœur de toute compréhension des phénomènes instationnaires et transitoires qui peuvent réduire notablement le domaine de fonctionnement d'un système donné. On montre en particulier combien cette dynamique peut être riche et dépendante de la géométrie d'injection, du mélange, et des mécanismes de stabilisation impliqués. La seconde partie s'attache à illustrer les difficultés associées à la prévision des instabilités dans une géométrie plus complexe, inspirée de récents développements pour l'aéronautique. Dans cette situation, le mécanisme de stabilisation de la flamme joue un rôle crucial, et l'introduction d'un paramètre supplémentaire, la répartition étagée de combustible, permet d'étudier son effet sur le développement des instabilités. Expériences, modélisations et simulations numériques sont alors utilisées conjointement pour tenter d'élaborer différents scénarii. L'importance des conditions aux limites acoustiques est également soulignée. Finalement, la troisième partie décrit les méthodes de contrôles envisagées depuis quelques années, basées sur la maîtrise des conditions aux limites acoustiques des systèmes. Un système de contrôle d'impédance de frontière est proposé et testé avec succès. Il apparaît clairement au cours de l'étude que ces conditions définissent et modifient les structures modales du banc. Leur maîtrise représente donc un grand pas vers le contrôle des instabilités, mais également du bruit rayonné par ces systèmes.
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