Etude de l'écoulement en aval d'une marche descendante confinée par différentes méthodes optiques quantitatives PDF Download
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Book Description
Les écoulements décollés-recollés ont reçu une attention toute particulière car ils sont présents dans de nombreuses applications pratiques. Parmi eux, l'écoulement en aval d'une marche descendante a fait l'objet de nombreux travaux. Outre l'intérêt suscité par l'écoulement lui-même, il est encore un enjeu pour les méthodes numériques qui rencontrent des difficultés à prédire les grandeurs statistiques telles que la longueur de recollement. Il possède de plus une large gamme de vitesses et de fluctuations qui convient parfaitement à l'analyse des possibilités et des limitations des methodes expérimentales. On étudie dans le présent travail l'écoulement hydrodynamique en aval d'une marche descendante confinée en utilisant différentes méthodes optiques quantitatives. Les caractéristiques géométriques de la marche font que l'écoulement est uniforme en amont de celle-ci et tridimensionnel en aval. Cette étude expérimentale a deux objectifs : le premier est la caractérisation de l'écoulement en vue d'une comparaison avec des simulations numériques directes, le second est la mise en oeuvre de la vélocimétrie holographique. On se limite a deux nombres de Reynolds (basés sur la hauteur de marche) caractéristiques valant respectivement 5675 et 22230. Après quelques visualisations, on quantifie l'écoulement moyen par vélocimétrie laser à franges (vlf). On utilise la vélocimétrie par images de particules (piv) pour déterminer des cartes instantanées de vitesse et de vorticité. En réalisant un grand nombre de cartes instantanées de vitesse, on calcule des grandeurs statistiques moyennes et on les compare à celles obtenues par vlf. On analyse également des cartes de corrélation spatiale issue de la zone décollée. D'autre part, on adopte une approche holographique afin de mesurer les trois composantes de vitesse à un instant donné. Dans l'eau, on utilise un montage de Gabor dans deux directions orthogonales qui permet d'obtenir une information précise dans un volume. Dans l'air, on réalise un enregistrement holographique d'un cliché de piv afin d'en étudier la faisabilité. Cette dernière expérience est menée sur un jet en vue d'une application à l'écoulement qui nous concerne.
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Les écoulements décollés-recollés ont reçu une attention toute particulière car ils sont présents dans de nombreuses applications pratiques. Parmi eux, l'écoulement en aval d'une marche descendante a fait l'objet de nombreux travaux. Outre l'intérêt suscité par l'écoulement lui-même, il est encore un enjeu pour les méthodes numériques qui rencontrent des difficultés à prédire les grandeurs statistiques telles que la longueur de recollement. Il possède de plus une large gamme de vitesses et de fluctuations qui convient parfaitement à l'analyse des possibilités et des limitations des methodes expérimentales. On étudie dans le présent travail l'écoulement hydrodynamique en aval d'une marche descendante confinée en utilisant différentes méthodes optiques quantitatives. Les caractéristiques géométriques de la marche font que l'écoulement est uniforme en amont de celle-ci et tridimensionnel en aval. Cette étude expérimentale a deux objectifs : le premier est la caractérisation de l'écoulement en vue d'une comparaison avec des simulations numériques directes, le second est la mise en oeuvre de la vélocimétrie holographique. On se limite a deux nombres de Reynolds (basés sur la hauteur de marche) caractéristiques valant respectivement 5675 et 22230. Après quelques visualisations, on quantifie l'écoulement moyen par vélocimétrie laser à franges (vlf). On utilise la vélocimétrie par images de particules (piv) pour déterminer des cartes instantanées de vitesse et de vorticité. En réalisant un grand nombre de cartes instantanées de vitesse, on calcule des grandeurs statistiques moyennes et on les compare à celles obtenues par vlf. On analyse également des cartes de corrélation spatiale issue de la zone décollée. D'autre part, on adopte une approche holographique afin de mesurer les trois composantes de vitesse à un instant donné. Dans l'eau, on utilise un montage de Gabor dans deux directions orthogonales qui permet d'obtenir une information précise dans un volume. Dans l'air, on réalise un enregistrement holographique d'un cliché de piv afin d'en étudier la faisabilité. Cette dernière expérience est menée sur un jet en vue d'une application à l'écoulement qui nous concerne.
Author: Michel Stanislas Publisher: Springer Science & Business Media ISBN: 9401725438 Category : Technology & Engineering Languages : en Pages : 544
Book Description
The aeronautics industry is presently aiming for faster design cycles and shorter time to market of new aircraft. It is looking at the same time for improved aerodynamic performance, for evident competitive reasons. Advanced, computer based design systems, including fast and reliable numerical flow solvers, have been developed in the last decade including new turbulence models. On the experimental side, measurement techniques in general have also been improved significantly, however the data evaluation process remains still very time consuming, and unsteady effects and turbulence are often not being captured with sufficient accuracy and detail. The development of Particle Image Velocimetry (PIV) has helped to improve the analysis of the flow fields. After investigations in laboratory scale wind tunnels, a joint initiative on PIV research, by the European Aerospace Research Establishments, within GARTEUR have enabled a wide breakthrough of this new technology in Europe. Within the Research Framework Program of the European Union, the joint research project EUROPIV aimed to apply PIV technology to problems of industrial interest.
Author: Muhammad Sya Badri Kusuma Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 172
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Une étude expérimentale sur l'écoulement turbulent décollé et recollé au passage d'une marche descendante est réalisée. Cette étude est destinée à produire des mesures de référence sur la structure turbulente de ce type de l'écoulement, en particulier dans les cas de la paroi rugueuse et de l'écoulement incident du type jet pariétal qui n'avaient pas encore été étudiés expérimentalement. Les expériences sont développées pour comprendre les effets des rugosités de la paroi (nikuradse) et de la turbulence extérieure dans la zone de recirculation et de recollement. Les expériences préliminaires sont réalisées en faisant des mesures qualitatives (visualisation laser) et quantitatives (fil chaud simple) dans une petite soufflerie a jet pariétal, et les expériences finales sont réalisées en faisant des mesures utilisant deux fils chauds parallèles dans une grande soufflerie a couche limite. Les mesures portent sur les vitesses moyennes longitudinales et les fluctuations de vitesses longitudinales. La définition géométrique des expériences correspond à la proposition de la conférence de Stanford (AFOSR, 1981). les mesures sont exploitées par trois méthodes: le lissage des gradients de vitesses moyennes près de paroi pour définir la longueur de recollement, les longueurs caractéristiques de la turbulence en coordonnées de Westphal pour analyser le comportement des grandes structures, la loi universelle logarithmique (couche limite) et l'affinité des profils de vitesses moyennes (jet pariétal) pour analyser la zone de recollement. L’analyse spectrale a été faite dans le cas de la couche limite sur paroi rugueuse. Les résultats de mesure dans la zone de recirculation sont validés par la visualisation. Les résultats de cette étude doivent contribuer a construire les modélisations et la simulation numérique de ce type d'écoulement
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L'ECOULEMENT TURBULENT EN AVAL D'UNE MARCHE DESCENDANTE EST ETUDIE PAR SIMULATION NUMERIQUE DES GRANDES ECHELLES. UNE ETUDE PREALABLE SUR LA CARACTERISATION DES TOURBILLONS COHERENTS DANS DIVERS ECOULEMENTS ACADEMIQUES EST REALISEE. ELLE A CONCLU A LA SUPERIORITE DU CHAMP DU SECOND INVARIANT DU TENSEUR DES GRADIENTS DE VITESSE POUR ISOLER CES TOURBILLONS ET PERMETTRE AINSI UN MEILLEUR SUIVI DE LA DYNAMIQUE TOURBILLONNAIRE. LA PARTIE IMPORTANTE DE CET OUVRAGE EST CONSACREE A L'ETUDE DE LA MARCHE DESCENDANTE. UNE REVUE DES PRINCIPALES ETUDES REALISEES NOUS A PERMIS DE CHOISIR UNE CONFIGURATION BIEN DOCUMENTEE EN DONNEES STATISTIQUES AFIN DE VALIDER LE CALCUL REALISE. CETTE VALIDATION AYANT ETE EFFECTUEE, NOTRE INTERET S'EST PORTE ENSUITE SUR LES SPECIFICITES DES ECOULEMENTS DECOLLES QUE L'ON RETROUVE DANS DES COMPORTEMENTS ATYPIQUES DE CERTAINES GRANDEURS MOYENNES. L'EXAMEN DES TOURBILLONS COHERENTS A FAIT L'OBJET D'UNE ATTENTION PARTICULIERE. LE COMPORTEMENT DE TOURBILLONS DE KELVIN-HELMHOLTZ A ETE MIS EN PARALLELE AVEC CELUI OBSERVE DANS LES COUCHES DE MELANGES PLANES AVEC ALTERNANCE DE TROIS REGIMES D'APPARIEMENTS DISTINCTS. DE PLUS, LA GENERATION DE TOURBILLONS EN FORME DE A PU ETRE MISE EN LUMIERE. CES TOURBILLONS, GENERES JUSTE EN AVAL DE LA MARCHE, SE REFLECHISSENT SUR LA PAROI INFERIEURE, ET SONT TRANSPORTES VERS L'AVAL TEMOIGNANT DE LA PERSISTANCE DE STRUCTURES DE GRANDE ECHELLE EN AVAL DU RATTACHEMENT. FINALEMENT, TROIS FREQUENCES DOMINANTES ONT PU ETRE CARACTERISEES ET CORRESPONDENT AUX MODES FONDAMENTAL, SOUS-HARMONIQUE ET DE BATTEMENT.
Author: Michel Labbé Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 100
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DANS LE CADRE PLUS GENERAL DES RECHERCHES SUR LES ECOULEMENTS INSTATIONNAIRES (PERIODIQUES) ON ETUDIE L'INFLUENCE DES PULSATIONS SUR L'ECOULEMENT EN CONDUITE LORS D'UN ELARGISSEMENT BRUSQUE, POUR CONNAITRE LE COMPORTEMENT D'UN FLUIDE LORS DU RACCORDEMENT BRUSQUE DE DEUX CONDUITES DE DIAMETRES DIFFERENTS OU, PAR EXEMPLE, DE L'ARRIVEE D'UNE CANALISATION DANS UNE CHAMBRE OU UNE CUVE. LES RESULTATS SONT ESSENTIELLEMENT D'ORDRE DYNAMIQUE
Author: Leod Paul Batolo Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 168
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Ce travail porte sur l'analyse de la structure de l'écoulement en aval d'une cavité. On considère un écoulement incident axisymétrique de couche limite turbulente et développée. Le contrôle de la couche limite incidente à la cavité a été mené par une approche numérique. L'étude expérimentale de la structure de l'écoulement en aval de la cavité est effectuée par visualisation, par polarographie pour les mesures du frottement pariétal et par anémométrie laser à effet doppler pour la détermination du champ de vitesses. Les mesures du frottement pariétal associées aux visualisations permettent de distinguer nettement trois zones en aval de la cavité: une zone de décélération qui marque le début du rétablissement de l'écoulement, une deuxième superposée à la première et caractérisée par une accélération due au replaquage sur le cylindre des lignes de courant, et une troisième zone avec une décélération toujours relative au rétablissement de l'écoulement. La variation du frottement pariétal dépend du nombre de Reynolds de l'écoulement, de l'élancement de la cavité et de la position considérée en aval de la cavité. L'analyse des variations du frottement pariétal exclut l'existence d'un quelconque écoulement de retour en aval de la cavité, confirmant ainsi l'observation issue des visualisations. En aval de la cavité, la distance de rétablissement de l'écoulement dépend de la vitesse extérieure et de l'ouverture de la cavité. Les mesures du champ de vitesse en aval de la cavité montrent que les perturbations engendrées par la cavité restent confinées à la zone interne de la couche limite. Et l'analyse spectrale des signaux du frottement pariétal ne révèle aucune fréquence caractéristique suffisamment énergétique pour que l'on puisse affirmer l'existence de phénomènes d'oscillations lies à la présence de la cavité
Author: Alexandra Danet Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 0
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Dans cette etude on presente les resultats de simulations numeriques realisees sur un ecoulement de marche descendante. L'influence de la condition aux limites amont est examinee alors que les calculs sont menes au moyen de la methode de simulation des grandes echelles. La premiere condition d'entree consideree est constituee d'un profil de vitesse moyen turbulent perturbe par un bruit blanc. Les donnees de la seconde condition d'entree sont quant a elles issues d'un calcul precurseur de couche limite turbulente. Les visualisations de l'ecoulement et l'examen des statistiques portant sur les vitesses et la pression montrent comment la couche cisaillee apres la separation est modifiee par la nature de la condition d'entree. Dans le cas de la simulation utilisant un calcul precurseur en entree, l'etude revele l'influence determinante des structures de la couche limite incidente. Notamment, on montre de qu'elle maniere les courants de basse et haute vitesses ainsi que les tourbillons quasi-longitudinaux associes sont responsables de la destabilisation precoce de la couche cisaillee, conduisant alors a la reduction de la taille de la bulle de recirculation. Pourtant, malgre les differences de conditions initiales, les ecoulements des deux simulations developpent une structure relativement similaire a l'approche du rattachement, si bien que l'influence de la condition d'entree est negligeable dans cette zone et plus loin dans l'ecoulement. Le contenu spectral des deux ecoulements est aussi examine, permettant ainsi de mettre en evidence les deux regimes d'oscillation basse frequence caracteristiques de ce type de configuration : l'oscillation du rattachement moyen et le battement de la couche cisaillee. La modification de la.
Author: Grégory Croisier
Author: Grégory Croisier
Author: Michel Stanislas
Author: Muhammad Sya Badri Kusuma
Author: Emmanuel Le Huu Nho
Author: FRANCK.. DELCAYRE
Author: Michel Labbé
Author: Léopold Escande
Author: Leod Paul Batolo
Author: 
Author: Alexandra Danet