Lors du lancement d'une fusée porteuse, il est essentiel de garantir un apport suffisant de propergol liquide à l'état non gazeux au moteur principal. Cet article traite des caractéristiques de fonctionnement et des exigences de conception du dispositif d'écoulement du réservoir de carburant sous surcharge au décollage. Un modèle CFD a été établi pour effectuer une simulation numérique et une étude comparative de la quantité résiduelle de liquide lorsque du gaz apparaît dans les conduites de transport dans différentes conditions de fonctionnement. Les facteurs étudiés incluent : l'adoption ou non d'une transition conique à la sortie, la présence et la géométrie des cloisons au-dessus de la sortie, ainsi que la présence d'un filtre à la sortie. Les résultats montrent que l'utilisation d'une transition conique réduit significativement la quantité de propergol liquide inutilisable, l'angle optimal étant d'environ 30° ; la disposition des cloisons favorise l'alimentation en phase liquide pure à basse température, avec une hauteur et une longueur optimales ; les cloisons de type coque sphérique réduisent davantage le propergol inutilisable d'environ 0,25 % ; un filtre placé à la sortie peut intercepter les impuretés solides et les grosses bulles d'air dans les conduites ; par rapport à l'oxygène liquide, la tension superficielle de l'hydrogène liquide maintient moins bien la stabilité de l'interface gaz-liquide, nécessitant des exigences de conception plus strictes pour la structure de sortie.

Lancement de fusée; propergol cryogénique; dispositif d'écoulement; effondrement de surface liquide; simulation CFD