Modélisation d'écoulements turbulents-basse vitesse à forte variation de masse volumique : application aux schémas de fermeture kappa-epsilon

par Aji Purwanto

Thèse de doctorat en Mécanique des fluides

Sous la direction de Patrick Chassaing.

Soutenue en 1994

à Toulouse, INPT .


  • Résumé

    Une comparaison de predeterminations d'ecoulements turbulents a masse volumique variable en usant de moyenne favre et de reynolds est realisee sur des jets a faible vitesse. La variation de masse volumique entre jets tres lourds et tres legers, provient de melanges massiques et thermiques. Des modeles de turbulence, elabores sur la base du modele classique a deux equations k-epsilon, sont proposes. Une ou deux equations de variance scalaire sont ajoutees suivant l'origine de la variation de masse volumique. Deux versions du code numerique parabolique patankar-spalding sont employees selon l'ecriture des equations. En reference aux donnees experimentales, les deux ecritures, (moyenne de favre et de reynolds) permettent de restituer les caracteristiques globales de jets inertiels. La variation de masse volumique se traduit par un effet de dilatation-compression au sens de favre et de diffusion par le flux turbulent de masse au sens de reynolds. Ceci permet de mieux comprendre comment varie l'efficacite du melange. Neanmoins un ecart des resultats favre-reynolds traduisant une certaine incoherence physique, est observe. L'equivalence des deux systemes ouverts n'est donc pas conservee apres fermeture. En outre l'influence des contraintes normales s'avere plus importante en moyenne de favre qu'en moyenne de reynolds. La gravite accentue la difference favre-reynolds. Le modele en moyenne de reynolds donne de meilleurs resultats. L'analyse physique des effets de gravite montre que l'efficacite du melange augmente dans un jet flottant positif et diminue dans un jet flottant negatif. En moyenne de reynolds, une ecriture nouvelle des equations du mouvement fondee sur une decomposition differenciant les grandeurs transportees de la vitesse d'advection est proposee. Cette ecriture conduit a degager les echanges entre le mouvement moyen et fluctuant permettant d'identifier de facon precise les roles des termes presents. Pour comparaison, le meme principe de decomposition est applique a l'ecriture en moyenne de favre

  • Titre traduit

    Highly variable density, low speed, turbulent flows modelling : application to kappa from epsilon


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Informations

  • Détails : 2 vol. (XXIV-284, IV-89 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. en fin de chapitres

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  • Bibliothèque : École nationale supérieure d'électrotechnique, d'électronique, d'informatique, d'hydraulique et des télécommunications. Bibliothèque.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 94INPT039H-I/1

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  • Non disponible pour le PEB
  • Cote : 1994INPT095H
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