Etude expérimentale d'écoulements de Couette-Poiseuille turbulents à faible nombre de Reynolds

par Kléber Corenflos

Thèse de doctorat en Mécanique

Sous la direction de Michel Stanislas.

Soutenue en 1993

à Lille 1 .


  • Résumé

    Les nombres de Reynolds accessibles à la simulation directe des écoulements plans turbulents de couette-poiseuille sont faibles, or aucune expérience n'existe dans cette gamme de nombres de Reynolds pour ce type d'écoulement. On a donc réalisé (chapitre 2) et qualifié (chapitre 3) une installation capable de valider les résultats des simulations numériques. On y a étudié un écoulement de poiseuille pur (chapitre 3), un cas d'écoulement de type poiseuille, un écoulement de type intermédiaire et un écoulement de type couette, proche d'un couette pur. Les nombres de Reynolds re, basés sur la hauteur du canal et la vitesse débitante, sont voisins de 5000. La vitesse moyenne ainsi que cinq des composantes du tenseur de Reynolds ont été mesurées par anémométrie à fil chaud (chapitre 4). Des spectres ont également été enregistrés et on a constaté l'absence de partie significative ou l'énergie évolue en k##1 ou en k##5#/#3 (domaine inertiel). Ceci a été attribué à la faible valeur du nombre de reynolds. La comparaison avec les résultats de simulation s'est avérée satisfaisante sauf dans le cas de l'écoulement de type couette. Dans ce cas particulier, le non-établissement de l'écoulement n'explique que partiellement les écarts. Pour les autres cas, le principal désaccord concerne la position et le niveau des pics pariétaux de deux des corrélations normales.

  • Titre traduit

    Experimental study of turbulent couette-poiseuille flow at low reynolds number


  • Résumé

    Il semble que la taille des sondes utilisées soit trop importante en regard de la hauteur du canal. L'influence du nombre de Reynolds sur les différentes grandeurs mesurées a été étudiée : la forme du profil de vitesse moyenne semble y être d'autant plus sensible que le rapport de la vitesse de paroi sur la vitesse débitante augmente. Par contre, les profils d'énergie turbulente tracés en fonction des coordonnées de paroi semblent être indépendants de re. Ce résultat très intéressant permettrait, s'il était confirmé, d'étendre le domaine de validité des simulations directes. Cette constatation remet également en question les seuls résultats expérimentaux complets disponibles et obtenus à des nombres de Reynolds plus élevés. Des modélisations de ces écoulements à haut Reynolds avaient d'ailleurs abouti à la même conclusion

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Informations

  • Détails : 1 vol. (82 f.-[41] f. de pl.)
  • Annexes : Bibliogr. f. 69-72

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université des sciences et technologies de Lille (Villeneuve d'Ascq, Nord). Service commun de la documentation.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 50376-1993-143
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