Etude expérimentale d'un jet de gaz circulaire injecté perpendiculairement à une couche limite turbulente d'eau - analyse de pression PDF Download
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L'ETUDE DE L'INJECTION DE GAZ DANS UN FLUIDE AU REPOS OU ANIME D'UN MOUVEMENT PERPENDICULAIRE AU PRECEDENT OFFRE UN INTERET CERTAIN AUSSI BIEN SUR LE PLAN INDUSTRIEL (GENIE DES PROCEDES POUR LES REACTIONS EN L'ABSENCE DE SYSTEME D'AGITATION, REFROIDISSEMENT D'AUBES DE TURBINES, SUSTENTATION D'AVIONS A DECOLLAGE VERTICAL OU ATTERRISSAGE COURT, DISPERSION DE POLLUANTS,), QUE SUR CELUI DE LA SECURITE (FUITES DE VAPEUR D'EAU DANS DU SODIUM IMMOBILE OU EN MOUVEMENT). DANS CE TRAVAIL, NOUS NOUS INTERESSONS AUX JETS DIPHASIQUES (GAZ-LIQUIDE) EN PRESENCE DU COURANT TRAVERSIER. PLUS PRECISEMENT, NOTRE ETUDE PORTE SUR UN JET AXISYMETRIQUE D'AIR DEBOUCHANT HORIZONTALEMENT DANS UNE COUCHE LIMITE VERTICALE D'EAU. SON OBJECTIF EST D'AVOIR UNE MEILLEURE COMPREHENSION DE SES CARACTERISTIQUES PRINCIPALES COMME SA FORME EXTERIEURE, SA STRUCTURE INTERNE OU SES INTERACTIONS AVEC LE MILIEU ENVIRONNANT. LA VISUALISATION DU JET ET LA DETECTION LOCALE DE LA NATURE DES PHASES AU MOYEN D'UNE FIBRE OPTIQUE ONT MONTRE L'EXISTENCE D'UNE POCHE DE GAZ ENTOUREE D'UNE COUCHE DE MELANGE DIPHASIQUE DANS SA PREMIERE PARTIE SUIVIE D'UNE ZONE DE MELANGE INTENSE TRES LUMINEUSE. EN AVAL DE CETTE DERNIERE, LE JET PERD SA COHERENCE ET DES PAQUETS DU MELANGE GAZ-LIQUIDE SONT ENTRAINES PAR LE COURANT LIQUIDE. L'INTERACTION ENTRE LE JET ET LE MILIEU ENVIRONNANT A ETE ETUDIEE EN MESURANT LE CHAMP DE VITESSE AUTOUR DU JET ET LA DISTRIBUTION DE LA PRESSION STATIQUE SOUS ET DANS LE JET. UNE AUGMENTATION DES VECTEURS VITESSE AU VOISINAGE DU JET A ETE REMARQUEE. CETTE DERNIERE CORRESPOND EXACTEMENT A LA DEPRESSION MESUREE. DE PLUS, UN MINIMUM DE PRESSION ASSEZ REMARQUABLE SE SITUANT SOUS LE JET DANS LA POSITION DE LA ZONE DE MELANGE INTENSE A ETE DETECTE. LA GEOMETRIE DU JET, L'INTENSITE DE MINIMUM DE PRESSION SOUS LE JET ET LA POSITION DE CE DERNIER PEUVENT ETRE CALCULEES EN FONCTION DES PARAMETRES CARACTERISTIQUES DU JET
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L'ETUDE DE L'INJECTION DE GAZ DANS UN FLUIDE AU REPOS OU ANIME D'UN MOUVEMENT PERPENDICULAIRE AU PRECEDENT OFFRE UN INTERET CERTAIN AUSSI BIEN SUR LE PLAN INDUSTRIEL (GENIE DES PROCEDES POUR LES REACTIONS EN L'ABSENCE DE SYSTEME D'AGITATION, REFROIDISSEMENT D'AUBES DE TURBINES, SUSTENTATION D'AVIONS A DECOLLAGE VERTICAL OU ATTERRISSAGE COURT, DISPERSION DE POLLUANTS,), QUE SUR CELUI DE LA SECURITE (FUITES DE VAPEUR D'EAU DANS DU SODIUM IMMOBILE OU EN MOUVEMENT). DANS CE TRAVAIL, NOUS NOUS INTERESSONS AUX JETS DIPHASIQUES (GAZ-LIQUIDE) EN PRESENCE DU COURANT TRAVERSIER. PLUS PRECISEMENT, NOTRE ETUDE PORTE SUR UN JET AXISYMETRIQUE D'AIR DEBOUCHANT HORIZONTALEMENT DANS UNE COUCHE LIMITE VERTICALE D'EAU. SON OBJECTIF EST D'AVOIR UNE MEILLEURE COMPREHENSION DE SES CARACTERISTIQUES PRINCIPALES COMME SA FORME EXTERIEURE, SA STRUCTURE INTERNE OU SES INTERACTIONS AVEC LE MILIEU ENVIRONNANT. LA VISUALISATION DU JET ET LA DETECTION LOCALE DE LA NATURE DES PHASES AU MOYEN D'UNE FIBRE OPTIQUE ONT MONTRE L'EXISTENCE D'UNE POCHE DE GAZ ENTOUREE D'UNE COUCHE DE MELANGE DIPHASIQUE DANS SA PREMIERE PARTIE SUIVIE D'UNE ZONE DE MELANGE INTENSE TRES LUMINEUSE. EN AVAL DE CETTE DERNIERE, LE JET PERD SA COHERENCE ET DES PAQUETS DU MELANGE GAZ-LIQUIDE SONT ENTRAINES PAR LE COURANT LIQUIDE. L'INTERACTION ENTRE LE JET ET LE MILIEU ENVIRONNANT A ETE ETUDIEE EN MESURANT LE CHAMP DE VITESSE AUTOUR DU JET ET LA DISTRIBUTION DE LA PRESSION STATIQUE SOUS ET DANS LE JET. UNE AUGMENTATION DES VECTEURS VITESSE AU VOISINAGE DU JET A ETE REMARQUEE. CETTE DERNIERE CORRESPOND EXACTEMENT A LA DEPRESSION MESUREE. DE PLUS, UN MINIMUM DE PRESSION ASSEZ REMARQUABLE SE SITUANT SOUS LE JET DANS LA POSITION DE LA ZONE DE MELANGE INTENSE A ETE DETECTE. LA GEOMETRIE DU JET, L'INTENSITE DE MINIMUM DE PRESSION SOUS LE JET ET LA POSITION DE CE DERNIER PEUVENT ETRE CALCULEES EN FONCTION DES PARAMETRES CARACTERISTIQUES DU JET
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L'ETUDE DE L'INJECTION DE GAZ DANS UN FLUIDE ANIME D'UN MOUVEMENT PERPENDICULAIRE AU PRECEDENT OFFRE UN INTERET CERTAIN AUSSI BIEN SUR LE PLAN INDUSTRIEL (REFROIDISSEMENT D'AUBES DE TURBINES, SUSTENTATION D'AVIONS A DECOLLAGE VERTICAL OU ATTERRISSAGE COURT, DISPERSION DE POLLUANTS), QUE SUR CELUI DE LA SECURITE (FUITES DE VAPEUR D'EAU DANS DU SODIUM). DANS CE TRAVAIL, NOUS NOUS INTERESSONS AUX JETS DIPHASIQUES (GAZ-LIQUIDE) SOUMIS A UN COURANT TRAVERSIER. PLUS PRECISEMENT, NOTRE ETUDE PORTE SUR UN JET D'AIR CIRCULAIRE DEBOUCHANT HORIZONTALEMENT DANS UNE COUCHE LIMITE TURBULENTE VERTICALE D'EAU. SON OBJECTIF EST D'AVOIR UNE MEILLEURE COMPREHENSION DE SES CARACTERISTIQUES PRINCIPALES COMME SA FORME EXTERIEURE, SA STRUCTURE INTERNE OU SES INTERACTIONS AVEC LE MILIEU ENVIRONNANT. LA VISUALISATION DU JET ET LA DETECTION LOCALE DE LA NATURE DES PHASES AU MOYEN D'UNE SONDE OPTIQUE ONT MONTRE L'EXISTENCE D'UNE POCHE DE GAZ DE GRANDE DIMENSION ENTOUREE D'UNE MINCE COUCHE DE MELANGE DIPHASIQUE DANS SA PREMIERE PARTIE SUIVIE D'UNE ZONE DE MELANGE INTENSE TRES LUMINEUSE. EN AVAL DE CETTE DERNIERE, LE JET PERD SA COHERENCE ET DES PAQUETS DU MELANGE GAZ-LIQUIDE SONT ENTRAINES PAR LE COURANT LIQUIDE. L'ANALYSE DES IMAGES A PERMIS DE MONTRER UNE CROISSANCE LINEAIRE DE L'AIRE DE LA SECTION DU JET DANS LA PREMIERE PARTIE DE L'ECOULEMENT. CE RESULTAT EST SIMILAIRE A CELUI OBTENU POUR UN JET HOMOGENE AYANT UN MECANISME TOTALEMENT DIFFERENT. LA MESURE DU TAUX DE PRESENCE DU GAZ A MIS EN EVIDENCE LA STRUCTURE INTERNE DU JET. LA POCHE DE GAZ EST ENTOUREE D'UNE INTERFACE GAZ-LIQUIDE D'UNE EPAISSEUR EGALE A 5 MM. L'INTERACTION ENTRE LE JET ET LE MILIEU ENVIRONNANT A ETE ETUDIEE EN MESURANT LE CHAMP DE VITESSE DANS LE PLAN DE SYMETRIE DU JET. LA ZONE EN AMONT DE L'INJECTION EST FORTEMENT PERTURBEE PAR CELUI-CI. IL SE COMPORTE COMME UN OBSTACLE SOLIDE : L'ECOULEMENT LIQUIDE SUBIT UNE FORTE DEVIATION AU VOISINAGE DE L'INJECTION, LES FLUCTUATIONS DE VITESSE AUGMENT CONSIDERABLEMENT DANS CETTE ZONE. EN REVANCHE, DANS LA REGION AVAL, LE JET PEUT ETRE CONSIDERE COMME UN OBSTACLE SOUPLE : IL N'EXISTE PAS DE FORT GRADIENT DE VITESSE DU LIQUIDE A SA FRONTIERE. PAR AILLEURS, LE MECANISME DE RUPTURE DE LA POCHE DE GAZ DONC DU JET EN LUI-MEME EST DEPENDANT DE LA VITESSE DU GAZ A L'INTERIEUR DE LA POCHE ET DE LA VITESSE DU LIQUIDE AUTOUR DU JET.
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L'OBJECTIF DE CE TRAVAIL EST DE CONTRIBUER A LA MODELISATION EXPERIMENTALE ET NUMERIQUE DE L'INTERACTION D'UNE INJECTION PERPENDICULAIRE DE PAROI A TAUX D'INJECTION R (RAPPORT DES DEBIT-MASSES) VOISINS DE 1 POUR LESQUELS LES MODELES NUMERIQUES CONSTRUITS POUR LES CAS A FORTS TAUX NE SONT PAS ADAPTES. ON ANALYSE EN DETAIL L'ECOULEMENT AU VOISINAGE DE L'ORIFICE D'UN JET CIRCULAIRE, DE 100 MM DE DIAMETRE, EMIS A R=0,56 A TRAVERS UNE COUCHE LIMITE MINCE DE PLAQUE PLANE DANS UN ECOULEMENT A 16 M/S. DES MESURES DE VITESSE ET DE PRESSIONS MOYENNES ET DES VISUALISATIONS DECRIVENT L'INTERACTION. ELLES SONT COMPLETEES PAR DES MESURES INSTANTANEES DE VITESSE QUI METTENT EN EVIDENCE DES PHENOMENES INSTATIONNAIRES DONT ON DETAILLE LE MECANISME ET LES EFFETS SUR LE JET. ON COMPARE L'EXPERIENCE A UNE MODELISATION INTEGRALE DU JET ET AU RESULTAT D'UNE SIMULATION NUMERIQUE STATIONNAIRE ET TURBULENTE UTILISANT LE CODE NATUR3D DEVELOPPE PAR L'ECOLE CENTRALE DE LYON. CELUI-CI REPRESENTE BIEN LA REGION IMMEDIATE DE L'ORIFICE ET, PLUS EN AVAL, LA PARTIE SUPERIEURE DU JET. L'ANALYSE DES DIFFERENCES ENTRE CETTE SIMULATION NUMERIQUE ET L'EXPERIENCE, POUR L'ECOULEMENT ENTRE LA PAROI ET LA PARTIE INFERIEURE DU JET, PERMET DE QUANTIFIER L'EFFET DE L'INSTATIONNARITE SUR LE COMPORTEMENT MOYEN DU JET. L'ETUDE EST ETENDUE, SUR LE PLAN EXPERIMENTAL, A L'EFFET DE DEUX PARAMETRES IMPORTANTS POUR LES APPLICATIONS: L'EPAISSEUR DE LA COUCHE LIMITE DE PAROI ET L'EFFET DU NOMBRE DE MACH. ON ETUDIE LE PREMIER EN INCOMPRESSIBLE AVEC D/D=0,9 ET LE SECOND A M=0,8
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L'ETUDE DE JETS DE GAZ PARALLELES INJECTES HORIZONTALEMENT DANS UN COURANT TRAVERSIER VERTICAL DE LIQUIDE PRESENTE UN INTERET THEORIQUE CAR ELLE ASSOCIE DEUX SITUATIONS FONDAMENTALES DE LA MECANIQUE DES FLUIDES : LE JET AXISYMETRIQUE ET L'ECOULEMENT SUR UNE PAROI. LA SORTIE D'EAU D'UN MISSILE TIRE DEPUIS UN SOUS-MARIN EST UN EXEMPLE DE LA VARIETE DES APPLICATIONS INDUSTRIELLES DANS LESQUELLES CET ECOULEMENT EST RENCONTRE. LE JET N'EST PAS INFLUENCE PAR L'EPAISSEUR DE LA COUCHE LIMITE DE L'ECOULEMENT TRAVERSIER. IL POSSEDE DEUX ETATS STABLES, CORRESPONDANT A L'EXISTENCE OU NON D'UNE POCHE DE GAZ PLAQUEE A LA PAROI. LA FIN DE CELLE-CI EST CONSTITUEE D'UN TOURBILLON EN AVAL DUQUEL LE JET PERD SA COHERENCE. LES PHENOMENES COMPLEXES APPARAISSANT LORS DE L'INJECTION DE PLUSIEURS JETS ONT ETE REPERTORIES EN QUATRE GROUPES : JETS ISOLES (ELOIGNES), LES JETS EN INTERACTION FAIBLE (MOUVEMENT PERIODIQUE DE BASSE FREQUENCE DE LEURS TOURBILLONS), EN INTERACTION FORTE (OSCILLATION SUPPLEMENTAIRE DE LA FRONTIERE DES JETS) ET LES JETS INTERDEPENDANTS (DESTRUCTION D'UNE POCHE DE GAZ AU MOINS). DES VISUALISATIONS METTENT EN EVIDENCE QU'UN JET DANS UNE RANGEE EST PLUS EPAIS, MOINS LARGE ET PLUS LONG QU'UN JET UNIQUE. DES MESURES DE VITESSE ET DE PRESSION MONTRENT QUE L'ECOULEMENT LIQUIDE EST MASSIVEMENT DEVIE PAR LA PRESENCE DES JETS JUSQU'A UNE ABSCISSE SITUEE AU NIVEAU DU TOURBILLON, QUI CORRESPOND A UNE INVERSION DU SIGNE DU COEFFICIENT DE PRESSION CP.
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ETUDE DU REFROIDISSEMENT PAR INJECTION DE FLUIDE A TRAVERS UNE PAROI POREUSE DANS UNE COUCHE LIMITE TURBULENTE. ON UTILISE UNE THEORIE DU CHAMP MOYEN OU L'ON ETABLIT DES RELATIONS EMPIRIQUES ENTRE LES TERMES DE TRANSPORT TURBULENT ET LES CHAMPS MOYENS DE VITESSE ET DE TEMPERATURE. CONFRONTATION DES RESULTATS THEORIQUES AVEC UNE ETUDE EXPERIMENTALE.
Author: Christian Suzanne Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages :
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RESULTATS EXPERIMENTAUX SUR LA STRUCTURE CINEMATIQUE DE L'ECOULEMENT (VITESSE MOYENNE ET CONTRAINTES DE REYNOLDS DANS LES DEUX PHASES), ET SUR LES PERTES DE CHARGE ET LE FROTTEMENT INTERFACIAL. MESURES PAR ANEMOMETRIE A LASER ET A FILM CHAUD.
Author: Nicolas Rivière Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 242
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L'objectif de ce travail est de contribuer à la compréhension de l’interaction turbulence/interface lors de l’impact perpendiculaire d’un jet d’eau vertical ascendant sur une surface libre eau/air. La démarche a consisté tout d’abord à mettre en place un moyen expérimental pour produire une injection turbulente et mesurer ses caractéristiques. Un moyen d’essais modulaire a été conçu, mis en place et instrumenté. Le dispositif mis en œuvre utilise des techniques optiques permettant de mesurer les caractéristiques de la turbulence et du mélange dans un écoulement de jet turbulent (PIV/LIF/Ombroscopie synchronisées). Ces techniques ainsi que les traitements spécifiques associés sont présentées dans le détail. Le dispositif de mesure a permis de caractériser l’injection turbulente produite, en termes de vitesse, de turbulence et de mélange. Le profil de vitesse atteint un comportement autosimilaire, avec des valeurs pour les constantes d’autosimilarité en accord avec la littérature sur les jets libres. L’étude de l’interaction turbulence/interface a été menée par comparaison de différentes configurations d’écoulement (impact sur paroi rigide ou sur surface libre). L’analyse de la région de jet libre fait apparaître que le développement axial et radial du jet est identique quel que soit le type d’impact, que ce soit en termes de vitesse ou de mélange. En revanche, dans la région d’impact, les comportements diffèrent, et le mélange est favorisé par la présence de l’interface fluctuante. Les résultats expérimentaux obtenus en présence d’un léger confinement latéral ont été comparés à des simulations numériques (LES).
Author: André Desopper Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 171
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Étude du développement d'une couche limite turbulente de plaque en presence d'un écoulement extérieur pulsé, incompressible et bidimensionnel : étude de l'influence de la non-stationnarite sur la structure de la couche limite et développement de méthodes de calcul. Étude de la transition d'une couche limite de plaque plane en écoulement pulsé.
Author: Imad Dawleh
Author: Imad Dawleh
Author: Stéphane Pignoux
Author: JEAN-MARC.. CHARBONNIER
Author: Jean Valembois
Author: Olivier Vigneau
Author: Roger Curtet
Author: P.. MALLEJAC
Author: Christian Suzanne
Author: Nicolas Rivière
Author: André Desopper