Caractérisation par anémométrie à fils chauds d'écoulements turbulents de Poiseuille et de Couette-poiseuille en vue de la validation de modèles de turbulence

par Anne Gilliot-Ottavy

Thèse de doctorat en Mécanique

Sous la direction de Michel Stanislas.

Soutenue en 1997

à Lille 1 .


  • Résumé

    Diverses solutions existent pour simuler un écoulement turbulent, la plus ancienne étant l'approche statistique. Cette dernière est la plus développée au plan industriel mais souffre d'un manque de données expérimentales fiables et complètes. La simulation numérique directe (dns) et l'approche nécessitent des calculs très longs, très onéreux, et sont de ce fait encore limités. A court terme, on peut envisager d'améliorer les modèles statistiques par une approche conjointe dns -expérience. Le présent travail s'inscrit dans ce contexte. Pour ce faire, un travail expérimental, basé sur des mesures par anémométrie à fils chauds, a éteé entrepris. Il a permis de valider des dns existantes d'écoulements de poiseuille pur et de couette-poiseuille dans la majeure partie du canal et ceci pour des corrélations allant jusqu'à l'ordre 4. La comparaison effectuée a des nombres de reynolds équivalents, a souligné la qualité des résultats expérimentaux obtenus dans cette étude. Ce travail a également permis de procéder a une étude précise de l'influence du nombre de reynolds sur les écoulements de poiseuille pur. On a fait varier ce paramètre entre 5 000 et 30 000. Une comparaison détaillée, avec les nombreux résultats disponibles dans la littérature a été effectuée.

  • Titre traduit

    Hot-wire anemometry caracterisation of Poiseuille and Couette-poiseuille flows in order to validate turbulence models


  • Résumé

    Les résultats obtenus sont d'autant plus importants qu'ils ne sont pas mis en évidence par les dns qui n'existent qu'a faible nombre de reynolds (re< 16 000). De nouveaux résultats ont été obtenus : - les mesures des corrélations d'ordre 3 et 4 ont permis de déterminer l'influence du rapport u#q/v#b sur les coefficients de dissymètrie et d'aplatissement. - l'influence de la taille des sondes sur les mesures, a également été étudiée dans ce mémoire. Les sondes a fils croisés uv et uw utilisées ont permis d'obtenir de réels progrès dans les zones pariétales pour les corrélations normales v' et w' et pour la corrélation croisée u'w'. - trois termes de l'équation du bilan de u' (production, diffusion par les fluctuations de vitesses et dissipation) ont été mesurés et ont validé les dns pour y+> 17. Du point de vue de la connaissance et de la modélisation des écoulements turbulents, l'ensemble des résultats acquis va permettre de complèter une base de données expérimentales sur les écoulements de poiseuille pur et de couette-poiseuille qui devrait aider a batir des modèles plus réalistes.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (113 f.-[112] f.)
  • Annexes : Bibliogr. f. 99-102

Où se trouve cette thèse\u00a0?

  • Bibliothèque : Université des sciences et technologies de Lille (Villeneuve d'Ascq, Nord). Service commun de la documentation.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 50376-1997-411
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