Etude physique des poches de cavitation partielle en ecoulement interne

par MATHIEU CALLENAERE

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Jean-Pierre Franc.

Soutenue en 1999

à l'INP GRENOBLE .

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  • Résumé

    Les ecoulements cavitants peuvent etre le siege de diverses instabilites. La presente etude est relative a l'instabilite due au developpement d'un jet rentrant a l'arriere des poches de cavitation partielle. Dans ce cas, la cavite presente un comportement oscillatoire conduisant a des lachers periodiques de nuages de vapeur. Cette instabilite est analysee experimentalement dans le tunnel hydrodynamique du legi. La configuration est de type marche divergente vers l'aval de hauteur et d'angle de divergence reglables. L'ecoulement peut etre confine grace a une plaque mobile situee au-dessus de la marche. Les divers regimes de cavitation et en particulier le domaine de la cavitation pulsante sont identifies a partir de visualisations et par cinematographie rapide. L'anemometrie laser est utilisee pour qualifier les ecoulements subcavitants et cavitants et estimer le gradient de pression. Une technique de mesure par sonde ultrasonore est developpee pour mesurer l'epaisseur du jet rentrant. Le contenu en frequences et le nombre de strouhal caracteristique de cette instabilite sont determines a partir de capteurs de pression fluctuante en paroi. Cette etude met en evidence le role fondamental du gradient adverse de pression et de l'epaisseur de la cavite sur la dynamique des poches de cavitation partielle. Un gradient adverse de pression favorise le developpement d'un jet rentrant en fermeture de cavite. Dans le cas de poches relativement epaisses par rapport au jet rentrant, l'ecoulement a contre-courant donne naissance a des lachers periodiques alors que les cavites plus minces ont un comportement plus stable.

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Informations

  • Détails : 142 p.
  • Annexes : 34 ref.

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  • Disponible pour le PEB
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