Étude expérimentale de la cavitation de tourbillon marginal en régimes permanent et non-permanent

Experimental study of tip vortex cavitation in steady and unsteady regimes

• Auteur / Autrice : Paul-André Lami
• Direction : Jean-Pierre Franc, Mathieu Mory
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Énergétique physique
• Date : Soutenance en 1994
• Etablissement(s) : Grenoble INPG

Mots clés

Mots clés libres

Physique

Domaines classiques de la physique

Cavitation

Profil cavitant

Cavitation naissante

Tourbillon extremite

Regime ecoulement

Couche limite tridimensionnelle

Germe cavitation

Distribution vitesse

Etude experimentale

4755b

Pac

Cavitation

Cavitating hydrofoil

Incipient cavitation

End vortex

Flow regime

Three dimensional boundary layer

Cavitation nucleus

Velocity distribution

Experimental study

Résumé

Le present memoire est consacre a l'etude experimentale en tunnel hydrodynamique du phenomene de cavitation de tourbillon marginal se developpant au bout d'un plan porteur d'envergure limitee, de forme en plan elliptique et de section droite de type naca 16020. Le memoire se decompose en deux parties. La premiere traite de la cavitation en regime permanent et la deuxieme rend compte du regime non-permanent. En regime permanent, on etudie la cinematique du tourbillon en ecoulement non cavitant en effectuant des mesures de champs de vitesses tangentielles et axiales par anemometrie laser doppler. Les conditions de naissance et de developpement de la cavitation au cur du tourbillon marginal sont etudiees. On analyse egalement l'influence d'autres types de cavitation la cavitation par poche de bord d'attaque et de bord de fuite sur la cavitation de tourbillon marginal. On effectue une campagne de visualisation de la couche limite sur le plan porteur par injection de colorant au voisinage du point d'arret. Ces visualisations permettent de connaitre les differents etats de la couche limite (couche limite laminaire couche limite turbulente) en fonction de l'incidence du profil. De plus, on montre que la zone de transition ecoulement laminaire ecoulement turbulent se propage du bout du plan porteur en direction de l'emplanture de celui-ci. En regime non-permanent, on s'attache a decrire l'influence d'une mise en oscillation du plan porteur autour d'une incidence moyenne avec une amplitude et une frequence d'oscillation donnees sur la cavitation de tourbillon marginal. Cette etude permet de mettre en evidence une influence tres sensible de la qualite de l'eau (valeur de la concentration en germes dits actifs au sein de l'ecoulement) sur l'apparition de la cavitation de tourbillon marginal, contrairement au cas de l'ecoulement en regime permanent