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LES STRUCTURES TUBULAIRES IMMERGEES DANS UN FLUIDE VIBRENT COMME CONSEQUENCE DE L'ECOULEMENT. LA CARACTERISATION DE CES FORCES EST NECESSAIRE POUR LES CALCULS VIBRATOIRES PREDICTIFS. CETTE THESE PORTE SUR LA DETERMINATION DU SPECTRE DE FORCES ALEATOIRES AGISSANT SUR UN TUBE EN ECOULEMENT AXIAL TURBULENT. UN CODE DE SIMULATION NUMERIQUE D'ECOULEMENTS ANNULAIRES A GRAND NOMBRE DE REYNOLDS (10 6) A ETE DEVELOPPE. LES EQUATIONS DE NAVIER-STOKES 3D AVEC UN MODELE LES SONT DISCRETISEES EN DIFFERENCES FINIES SUR UN MAILLAGE DECALE EN COORDONNEES CYLINDRIQUES. L'ANALYSE DES EXPERIENCES EXISTANTES DANS LA LITTERATURE MONTRE QUE LE DIAMETRE HYDRAULIQUE JOUE UN ROLE IMPORTANT SUR L'EXCITATION TURBULENTE. DANS UN PREMIER TEMPS DES EXPERIENCES DE LABORATOIRE ONT ETE SIMULEES NUMERIQUEMENT. LA COMPARAISON CALCUL-EXPERIENCES DU SPECTRE DE PRESSION EST BONNE. ENSUITE NOUS AVONS APPLIQUE CETTE METHODE POUR SIMULER DE NOUVELLES EXPERIENCES EN FAISANT VARIER LE DIAMETRE HYDRAULIQUE ET LA VITESSE DE L'ECOULEMENT.
Author: SEVERINO RODRIGUES.. DE FARIAS NETO Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 270
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CE TRAVAIL CONCERNE LA MODELISATION NUMERIQUE DE L'HYDRODYNAMIQUE ET DU TRANSFERT DE MATIERE DE DEUX ECOULEMENTS ANNULAIRES LAMINAIRES : L'ECOULEMENT AXIAL NON-ETABLI ET L'ECOULEMENT TOURBILLONNAIRE NON-ENTRETENU INDUIT PAR UNE ENTREE TANGENTIELLE. DANS LES DEUX CAS, LES EQUATIONS DE NAVIER-STOKES ET DE DIFFUSION-CONVECTION DE LA MATIERE SONT RESOLUES A L'AIDE DU CODE AUX ELEMENTS FINIS FIDAP. EN ECOULEMENT AXIAL NON-ETABLI, LES CHAMPS DE VITESSE PREDITS NUMERIQUEMENT SONT EN ACCORD AVEC LES DONNEES DISPONIBLES DANS LA LITTERATURE. NOUS AVONS NOTAMMENT CONFIRME LE FAIT QUE LE PROFIL DE LA COMPOSANTE AXIALE DE VITESSE EST CARACTERISE PAR DEUX PICS AU VOISINAGE DE CHACUN DES CYLINDRES DE L'ESPACE ANNULAIRE. CE PHENOMENE EST PRINCIPALEMENT DU A LA DIFFUSION LONGITUDINALE DE LA QUANTITE DE MOUVEMENT. LA RESOLUTION DE L'EQUATION DE DIFFUSION-CONVECTION NOUS A PERMIS D'EXPLICITER L'INFLUENCE DU TERME DE DIFFUSION LONGITUDINALE DE LA MATIERE QUI DOIT ABSOLUMENT ETRE PRIS EN COMPTE POUR UNE PREDICTION CORRECTE DU TRANSFERT DE MASSE EN REGIMES HYDRODYNAMIQUE ET DIFFUSIONNEL NON-ETABLIS. LA MODELISATION DE L'ECOULEMENT TOURBILLONNAIRE NON-ENTRETENU S'EST AVEREE BEAUCOUP PLUS DELICATE. EN NOUS APPUYANT SUR DE NOMBREUX RESULTATS EXPERIMENTAUX DISPONIBLES AU LABORATOIRE ET COMPLETES DANS LE PRESENT TRAVAIL PAR DES MESURES DE TRANSFERT DE MATIERE, NOUS AVONS MONTRE QU'UNE MODELISATION NUMERIQUE CORRECTE EST FORTEMENT TRIBUTAIRE DU MAILLAGE UTILISE. LA REALISATION DE CELUI-CI EST CRUCIALE AU NIVEAU DE LA RESOLUTION DE L'EQUATION DE DIFFUSION-CONVECTION. EN EFFET, L'ENTREE TANGENTIELLE INDUIT PLUSIEURS ZONES DE RECIRCULATION QUI PERTURBENT LA COUCHE LIMITE DE CONCENTRATION, DONT L'EPAISSEUR EST TRES VARIABLE, ET DONC DIFFICILE A MAILLER, SUIVANT LA POSITION DANS LA GEOMETRIE. CEPENDANT, NOUS AVONS PU MODELISER CORRECTEMENT L'HYDRODYNAMIQUE ET LE TRANSFERT DE MATIERE DANS LE CAS D'UN ECOULEMENT TOURBILLONNAIRE ASSOCIE A UN CONVERGENT AVEC, EN OUTRE, UNE ANALYSE DE L'INFLUENCE DU NOMBRE DE SCHMIDT.
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La capacité des parois rainurées ou Riblets à réduire la trainée turbulente a été bien démontrée dans les dernières années. Afin de mettre à jour la compréhension des mécanismes engendrés par un tel procédé passif, pour plus d'applications comme le transport et le traitement des eaux, une simulation numérique d'écoulement turbulent contrôlé par riblets est proposée. La simulation est implémentée via le code de calcul FLUENT. Une étude préliminaire est consacrée aux performances des modèles de turbulence à prédire le caractère de l'écoulement sur ce type de surface complexe. Une comparaison est alors présentée entre un modèle isotrope RKEM vs un modèle anisotrope RSM. Les résultats ont montré une meilleure prédiction des écoulements secondaires par le modèle RSM. Ce dernier est ensuite utilisé dans la deuxième étude abordant l'écoulement dans un canal en charge. Dans ce cas, l'effet de la position des riblets selon leurs espacements est discuté. Les parois rainurées à espacement régressif aboutissent à une augmentation d'efficacité de 1.4% comparée aux rainures à espacement uniforme.
Author: Thomas Goossens Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 177
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Nous analysons ici les efforts exercés par un écoulement uniforme sur un cylindre à section carrée. Une des motivations principales est d'examiner la façon dont les fluctuations d'efforts se construisent, qu'elles soient de natures incohérente ou cohérente à partir de la dynamique de l'écoulement. Le problème est alors abordé sous deux angles : le calcul numérique par simulation LES (code Trio_U développé par le C.E.A., Grenoble) et les mesures en soufflerie avec en particulier le développement d'une balance instationnaire. L'étude de l'écoulement par la confrontation permanente des résultats numériques et expérimentaux à permis de valider la simulation LES, d'enrichir la banque de données relative à cet écoulement par l'étude de la PIV-2C. De plus, les fréquences des deux instabilités de la couche cisaillée (instabilité absolue du sillage et instabilité convective de Kelvin-Helmholtz) ont été analysées. Une analyse des grandes échelles de la dynamique des efforts est proposée à partir de la pression pariétale. Le rôle dominant des corrélations spatiales de pression dans les fluctuations des grandeurs globales est mis en évidence. L'influence de la turbulence sur la dynamique des efforts est aussi discutée. Enfin, nous exposons une technique de détection dans le sillage des tourbillons contribuant aux efforts globaux. La traînée et la portance sont exprimées à l'aide de la vitesse de l'écoulement et de ses dérivées. L'évolution temporelle des efforts est ainsi reconstituée. Cette étude ouvre alors des perspectives pour le contrôle actif des écoulements décollés instationnaires par l'identification des régions de l'écoulement jouant un rôle majeur à la production des forces.
Author: Gang Jin Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 342
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L'ECOULEMENT INSTATIONNAIRE TURBULENT AUTOUR D'UN PROFIL D'AILE A FORTE INCIDENCE A ETE ETUDIE POUR UN FLUIDE INCOMPRESSIBLE. LA CONFIGURATION DU PROFIL D'AILE A ETE PLACEE DANS UN ECOULEMENT UNIFORME STATIONNAIRE OU OSCILLANT EN TAMIS. LA MISE EN UVRE D'UN LOGICIEL DE CALCUL EST EFFECTUEE EN MAILLAGE CURVILIGNE DE TYPE H, PRECIS AU SECOND ORDRE TEMPOREL ET SPATIAL, PERMETTANT LA RESOLUTION DES EQUATIONS DE NAVIER-STOKES COMPLETES POUR UN SILLAGE DE GEOMETRIE COMPLEXE, AFIN DE PREDETERMINER LA NAISSANCE D'INSTABILITES, DU DECOLLEMENT INSTATIONNAIRE ET DES STRUCTURES ORGANISEES DU SILLAGE A DES NOMBRES DE REYNOLDS MODERES. DANS CE CONTEXTE, UNE ANALYSE PHYSIQUE DES PROPRIETES DE L'ECOULEMENT A LA SORTIE DU DOMAINE A PERMIS DE DEVELOPPER DES CONDITIONS LIMITES NON-REFLECTIVES, EN ECOULEMENT INCOMPRESSIBLE ET INSTATIONNAIRE, DANS LE SYSTEME DES EQUATIONS DE NAVIER-STOKES. CE TYPE DE CONDITIONS LIMITES A PERMIS D'UTILISER UNE DISTANCE RAISONNABLE A L'AVAL ET D'EFFECTUER DES ECONOMIES NOTABLES SUR LE TEMPS DE CALCUL. AINSI IL MINIMISE LES EFFETS DE RETROACTION ET DE CONFINEMENT ARTIFICIEL. LE DEVELOPPEMENT DU MODELE DE TURBULENCE INSTATIONNAIRE A DEUX EQUATIONS EST EFFECTUE SUR LES EQUATIONS DE NAVIER-STOKES EN MOYENNE DE PHASE POUR LES NOMBRES DE REYNOLDS ELEVES. CETTE METHODOLOGIE PERMET DE CALCULER LES EFFETS FORTEMENT INSTATIONNAIRES (ECOULEMENT TURBULENT EN TAMIS) POUR UNE GEOMETRIE COMPLEXE. UN TRAITEMENT DE MODELE A FAIBLE NOMBRE DE REYNOLDS EST INCLUS. UNE MODELISATION POUR LE TERME DE PRODUCTION D'ENERGIE CINETIQUE TURBULENTE, EN FONCTION DU ROTATIONNEL LOCAL, EST PROPOSEE D'APRES DES CONSIDERATIONS PHYSIQUES, AFIN DE SURMONTER LE PROBLEME DE LA SURPRODUCTION D'ENERGIE TURBULENTE DANS LA REGION AU VOISINAGE DU POINT D'ARRET. L'ENSEMBLE DES RESULTATS OBTENUS MONTRENT L'EFFICACITE DE CETTE APPROCHE POUR LA PREDETERMINATION DES ECOULEMENTS INSTATIONNAIRES, DECOLLES EN SITUATION NATURELLE ET FORCEE
Author: Mayela Rivero Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 216
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CE TRAVAIL EST CONSACRE A UNE ANALYSE MENEE PAR SIMULATION NUMERIQUE DES FORCES QUI S'EXERCENT SUR UNE INCLUSION SPHERIQUE PLONGEE DANS UN ECOULEMENT ACCELERE DANS LE TEMPS OU L'ESPACE. POUR CECI, LES EQUATIONS DE NAVIER-STOKES AXISYMETRIQUES SONT RESOLUES EN VARIABLES PRIMITIVES EN UTILISANT UN SYSTEME DE COORDONNEES CURVILIGNES ORTHOGONALES ISSU DES LIGNES DE COURANT ET DES EQUIPOTENTIELLES DE L'ECOULEMENT IRROTATIONNEL AUTOUR D'UNE SPHERE. ON ETUDIE TOUT D'ABORD EN DETAIL L'ECOULEMENT UNIFORME ET STATIONNAIRE AUTOUR D'UNE BULLE SPHERIQUE OU D'UNE SPHERE RIGIDE POUR DES NOMBRES DE REYNOLS COMPRIS ENTRE 0,1 ET 300. TROIS SITUATIONS D'ECOULEMENTS ACCELERES SONT ENSUITE CONSIDEREES POUR CES DEUX TYPES D'INCLUSIONS: L'ECOULEMENT A ACCELERATION TEMPORELLE CONSTANTE, L'ECOULEMENT OSCILLATOIRE ET L'ECOULEMENT STATIONNAIRE A DEFORMATION CONSTANTE. ON ETABLIT A PARTIR DE CES DIFFERENTS CAS QUE: LE COEFFICIENT DE MASSE AJOUTEE EST INDEPENDANT DES CONDITIONS D'ECOULEMENT; L'EFFET D'HISTOIRE EST NEGLIGEABLE HORS DU REGIME DE STOCKES POUR LES BULLES; AU CONTRAIRE IL DEMEURE IMPORTANT ET POSSEDE UN COMPORTEMENT COMPLEXE POUR LA SPHERE SOLIDE. L'INFLUENCE DE L'ACCELERATION SUR LA STRUCTURE DE L'ECOULEMENT EST EGALEMENT DISCUTEE
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CE TRAVAIL EST CONSACRE A LA SIMULATION PAR LA METHODE DES VORTEX ALEATOIRES DES ECOULEMENTS TURBULENTS ET A BULLES DANS UN CANAL ET DANS UN TE. DANS UN PREMIER TEMPS, NOUS AVONS ETUDIE L'ECOULEMENT MONOPHASIQUE. POUR L'ECOULEMENT ENTRE DEUX PLAQUES, NOUS AVONS CALCULE LES GRANDEURS MOYENNES (VITESSE, PRESSION), LES GRANDEURS STATISTIQUES CONCERNANT LES FLUCTUATIONS DE VITESSE ET DE PRESSION, CORRELATIONS DOUBLE, TRIPLE, SPATIO-TEMPORELLES DE FLUCTUATIONS DE VITESSE LONGITUDINALE, ET LA DIFFUSION PAR LA PRESSION, ET NOUS AVONS MIS EN EVIDENCE LES STRUCTURES COHERENTES. POUR L'ECOULEMENT DANS UN TE, NOUS AVONS DETERMINE LA VITESSE ET LA PRESSION MOYENNE, LES FLUCTUATIONS DE VITESSES PROCHE DE LA JONCTION, LES LIGNES DE COURANT POUR METTRE EN EVIDENCE LES ZONES DE RECIRCULATION. DANS L'ECOULEMENT A BULLES NOUS AVONS DETERMINE LES TRAJECTOIRES DE BULLES ET LES PROFILS DE TAUX DE VIDE DANS UN CANAL SIMPLE EN ECOULEMENT ASCENDANT ET DESCENDANT. DANS LE TE, LES TRAJECTOIRES INSTANTANEES DE BULLES ET LE TAUX DE SEPARATION ONT ETE DETERMINES. NOUS AVONS RETROUVE QUE LES DEUX PHASES NE SE DISTRIBUENT PAS EQUITABLEMENT ENTRE LES DEUX BRANCHES DE SORTIE DU TE
Author: REMI.. JACQUES Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 240
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CE TRAVAIL DE THESE PORTE SUR L'ETUDE NUMERIQUE DES ECOULEMENTS TRANSITIONNELS ET TURBULENTS DANS UNE CAVITE CONFINEE FORMEE DE DEUX DISQUES COAXIAUX DONT L'UN EST EN ROTATION UNIFORME AUTOUR DE SON AXE DE REVOLUTION (ROTOR), ET L'AUTRE STATIONNAIRE (STATOR). LES SIMULATIONS NUMERIQUES SONT EFFECTUEES SOUS L'HYPOTHESE D'AXISYMETRIE DE L'ECOULEMENT INSTANTANE. ON UTILISE ALORS UN CODE DE CALCUL PARALLELISE INTEGRANT UNE DECOMPOSITION DE DOMAINE. PLUSIEURS CARACTERISTIQUES DES ECOULEMENTS ENTRE DEUX DISQUES TOURNANTS SONT REPRODUITES : EXISTENCE DE COUCHES LIMITES SUR LES DEUX DISQUES TOURNANTS, SEPAREES PAR UN REGION CENTRALE DE L'ECOULEMENT EN ROTATION MOYENNE UNIFORME, CARACTERE PLUS INSTABLE DE LA COUCHE LIMITE LIEE AU DISQUE FIXE. L'EXISTENCE D'UN REGIME D'ONDES INERTIELLES A EGALEMENT ETE MIS EN EVIDENCE DANS LE CUR DE LA CAVITE LORSQUE L'ECOULEMENT EST TURBULENT DANS LA COUCHE LIMITE LIEE AU DISQUE FIXE. L'ETUDE DES EQUATIONS DE TRANSPORT DES TENSIONS DE REYNOLDS MONTRE QUE LA ROTATION MODIFIE LES DISTRIBUTIONS SPATIALES DE CERTAINS TERMES INTERVENANT DANS LES BILANS ASSOCIES A CES EQUATIONS. ILS METTENT EGALEMENT EN EVIDENCE LES LIMITATIONS DE L'HYPOTHESE D'AXISYMETRIE QUI MODIFIE ALORS DES CARACTERISTIQUES INTRINSEQUES DE LA TURBULENCE. DES SIMULATIONS NUMERIQUES TRIDIMENSIONNELLES AVEC UN CODE DE CALCUL PARALLELISE SONT ALORS EFFECTUEES POUR LE REGIME D'ECOULEMENT LAMINAIRE INSTATIONNAIRE. CES PREMIERES SIMULATIONS ONT MONTRE QUE L'HYPOTHESE D'AXISYMETRIE STABILISAIT L'ECOULEMENT. ENFIN, LES RESULTATS DE SIMULATION NUMERIQUE SONT CONFRONTES A DES RESULTATS FOURNIS PAR UNE MODELISATION DE LA TURBULENCE DE TYPE K - ET DES RESULTATS EXPERIMENTAUX. LES DEUX METHODOLOGIES NUMERIQUES FOURNISSENT DES RESULTATS RELATIVEMENT PROCHES CONCERNANT LES DISTRIBUTIONS DE VITESSE MOYENNE.
Author: MARTA.. MARTI MORENO
Author: Cun-Xiao Zhang
Author: SEVERINO RODRIGUES.. DE FARIAS NETO
Author: Fairouz Belaid
Author: Thomas Goossens
Author: Gang Jin
Author: Mayela Rivero
Author: BEHROOZ.. ZAFARMAND
Author: REMI.. JACQUES
Author: BENQUE J.P.