Etude de l'interaction jet/paroi dans un spray transitoire. Application a l'injection diesel

par HUGO GUILLERMO CHALE GONGORA

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de MAURICE BRUN.

Soutenue en 1998

à l'ECL .

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  • Résumé

    Ce travail a eu pour objectif une meilleure connaissance des mecanismes regissant la formation et le developpement de l'ecoulement parietal forme lors de l'impact d'un jet diesel sur une plaque. Afin d'isoler les aspects dynamiques du phenomene, une configuration experimentale non confinee a pression et temperature ambiantes a ete utilisee. Le comportement de la phase dispersee pour differentes conditions d'approche du jet et differentes temperatures de la plaque a ete analyse. Les champs de vitesses et de diametres de la zone libre et la zone parietale ont pu etre releves a l'aide d'un systeme de granulometrie laser a effet doppler jusqu'a 0,2 mm de surface de la plaque. En premier lieu une estimation de la moyenne temporelle renseigne sur le comportement global du spray faisant ressortir que : (i) l'effet de la plaque ne se fait sentir au amont qu'a une distance tres reduite mais qui s'accroit avec la temperature de la plaque ; (ii) la quantite de mouvement du jet parietal est localisee dans une zone tres proche de la paroi ; (iii) le rapprochement de l'injecteur de la paroi entraine une augmentation de la taille des gouttes et des vitesses radiales dans la zone parietale ; (iv) l'augmentation de la temperature de la plaque facilite la penetration du jet et entraine de ce fait une diminution de la taille des gouttes liee a l'augmentation des contraintes de cisaillement, mais egalement a la diminution de l'epaisseur du film liquide soumis au splashing. Afin d'examiner le comportement de la vitesse et du diametre des gouttes dans le temps, un traitement de donnees susceptibles de delivrer la moyenne d'ensemble des phenomenes a ensuite ete defini. En complement de cette analyse, la tomographie laser associee a la cinematographie rapide et a l'enregistrement video par camera ccd a permis de faire ressortir les principaux aspects de l'evolution temporelle du spray parietal : (i) le developpement rapide d'un tourbillon qui entraine dans son mouvement la plupart des petites gouttes dont la dispersion est ainsi limitee ; (ii) l'effet de l'elevation de la temperature de la plaque deja signale se fait ressentir essentiellement au debut de l'injection ; (iii) elle donne lieu a un tourbillon plus intense et de ce fait a un entrainement d'air plus important qui provoque un accroissement des fluctuations de vitesse. (iv) dans la zone interieure de l'ecoulement, pres de la paroi, on peut observer la formation de structures en vaguelettes a partir desquelles se forme le film liquide.


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Informations

  • Détails : 256 P.
  • Annexes : 101 REF.

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  • Bibliothèque : Ecole centrale de Lyon. Bibliothèque Michel Serres.
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