Abstract :

L'étude de la propagation d'un choc dans un milieu hétérogène est un point clé pour l'augmentation de la production d'énergie thermonucléaire, dans le cadre de la fusion par confinement inertiel (FCI) avec le laser Mégajoule, en attaque directe. De précédentes études numériques ont montré qu'un choc, se propageant dans un bicouche, voyait sa vitesse augmentée par rapport à celle mesurée en milieu homogène de densité équivalente. Afin de vérifier ces résultats, des expériences ont été réalisées, à l'IUSTI à Marseille, grâce à un tube à choc horizontal, de section carrée de 8 cm et 4 m de long. Les expériences consistaient à propager un choc de faible nombre de Mach dans deux couches de gaz superposées, air et SF6, puis dans leur mélange homogène, adin de comparer les vitesses de choc dans chaque conCiguration. Nous avons observé, comme dans l'étude numérique, que l'hétérogénéité du milieu augmente la vitesse du choc. Par ailleurs, ces expériences nous ont également permis d'étudier le coefficient adiabatique de mélange, ainsi que les effets de la diffusion du SF6 dans l'air sur la vitesse du choc et mis en évidence quelques caractéristiques de la réfraction irrégulière. De plus, il est montré une modification de la structure du choc, accompagnée d'un déséquilibre de pression à l'arrière. Le front de choc se courbe en présence de stratification, alors qu'il reste plan dans un milieu homogène. Cette inclinaison du front de choc dans le milieu est reliée à l'augmentation de sa vitesse, en accord avec les calculs numériques. La collision du choc oblique sur le mur du bas du tube à choc fait apparaître un point triple stationnaire, résultante de la réfraction d'une onde de Mach secondaire le long du front de choc oblique.