Etude de melange de jets coaxiaux turbulents a faibles nombres de mach presentant de forts gradients thermiques

Numerical study of two coaxial jet mixing with low mach number and high thermal gradients

• Auteur / Autrice : Serge Boissière
• Direction : David Zeitoun
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 1988
• Etablissement(s) : Aix-Marseille 1
• Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : Université de Provence. Section sciences

Résumé

Cette etude a pour but de comprendre et de modeliser les phenomenes physiques intervenant lors du melange de deux jets de gaz non reactif, presentant de forts gradients thermiques, a de faible nombre de mach (inferieurs a 0,3). Les caracteristiques dynamiques des deux jets permettent de supposer que l'ecoulement resultant du melange est incompressible dilatable. Une resolution numerique des equations de conservation du fluide ainsi que des equations de fermeture turbulentes de type (k, ) a ete faite par une methode de volumes finis. Une comparaison des resultats obtenus avec des resultats experimentaux de la nasa dans des configurations axisymetriques et sans recirculation a permis de verifier l'hypothese d'incompressibilite dans la zone de melange et mis en relief l'importance du nombre de prandtl lie a la diffusion turbulente de la temperature. L'epaisseur des zones de melanges thermique et cinetique est sous-evaluee par le calcul quelle que soit la valeur de prandtl choisie (0,1-1,5). Le meilleur accord entre l'experience et le calcul a ete obtenu, pour les profils de vitesse et de temperature, pour un prandtl egal a 0,5, correspondant a une valeur choisie, en general, pour des jets libres