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Comptes Rendus Physique
Volume 5, n° 2
pages 249-258 (mars 2004)
Doi : 10.1016/j.crhy.2004.01.015
Optical diagnostic of temperature in rocket engines by coherent Raman techniques

Frédéric  Chaussard a * ,  Xavier  Michaut a ,  Robert  Saint-Loup a ,  Hubert  Berger a ,  Paul  Bouchardy b ,  Frédéric  Grisch b
aLaboratoire de physique, UMR CNRS 5027, Université de Bourgogne, BP 47870, 21078 Dijon cedex, France 
bOffice national d'études et de recherches aérospatiales, département mesures physiques, Fort de Palaiseau, 91761 Palaiseau cedex, France 

*Corresponding author.

This article reviews the study of Raman line shapes of molecular species involved in reactive media, such flames or engines, at high temperature and high pressure. This study is of interest from a fundamental as well as from a practical point of view with regards to the CARS temperature diagnostic of GH2-LOX combustion systems. We will particularly draw attention to recent investigations by means of Stimulated Raman Spectroscopy (SRS) in H2-H2O mixtures at temperature up to 1800 K. Whereas H2-X systems usually exhibit large inhomogeneous effects, due to the speed dependence of the collisional parameters, the absence of such apparent inhomogeneous signatures in the H2-H2O system allowed us to model the broadening coefficients with simple polynomial laws. These laws permit extrapolations with a narrow confidence interval, as required for temperature measurements. The applications of these results to the temperature diagnostic on the small-scale facility MASCOTTE at ONERA will be described. To cite this article: F. Chaussard et al., C. R. Physique 5 (2004).


Nous présentons ici un résumé de l'étude de profils spectraux Raman d'espèces moléculaires présentes dans les milieux réactifs, tels les flammes ou les moteurs, à haute pression et haute température. L'intérêt de cette étude réside aussi bien dans son aspect fondamental qu'applicatif pour le diagnostic DRASC de la température dans les systèmes GH2-LOX en combustion. Nous détaillerons tout particulièrement les mesures récentes réalisées par Spectroscopie Raman Stimulé sur les mélanges H2-H2O à des températures allant jusqu'à 1800 K. Alors que les systèmes H2-X présentent généralement de forts effets inhomogènes dus à la dépendance en vitesse des paramètres collisionnels, l'absence de telles signatures inhomogènes dans le système H2-H2O nous a permis de modéliser les coefficients d'élargissement à l'aide de lois polynomiales simples. Ces lois permettent des extrapolations avec des intervalles de confiance étroits, comme requis pour les mesures de température. Les applications de ces résultats au diagnostic de la température sur le banc d'essai MASCOTTE de l'ONERA seront présentées. Pour citer cet article : F. Chaussard et al., C. R. Physique 5 (2004).

Mots clés  : Collision ; Combustion ; Diagnostic ; Line shape ; Raman spectroscopy.

Mots clés  : Collision ; Combustion ; Diagnostic ; Profils spectraux ; Spectroscopie Raman.

© 2004  Académie des sciences@@#104156@@

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