Contribution à l'analyse de l'écoulement tridimensionnel instable s'établissant à l'intérieur de cavités cylindriques

par Christophe Migeon

Thèse de doctorat en Mécanique des fluides

Sous la direction de GERARD Pineau.

Soutenue en 2000

à Poitiers .


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  • Résumé

    L'etude developpee au cours de cette these a pour objectif l'analyse de la phase d'etablissement d'ecoulements en cavites fermees pour des valeurs du nombre de reynolds moderees (re = 1000, 2000 et 3200). Une attention particuliere est accordee a la comprehension des mecanismes physiques a l'origine de la formation et du developpement des cellules tourbillonnaires de section droite, des perturbations tridimensionnelles et de l'instabilite. Differentes formes et longueurs de cavites ont ete considerees. Les resultats topologiques et cinematiques obtenus completent ceux de la litterature et constituent une nouvelle base de donnees pour de futures etudes numeriques. Nous avons notamment montre que les cavites fermees, bien que generalement considerees comme des configurations elementaires, sont le siege d'une structure 3d tres riche sujette a l'influence de tres petites perturbations de la geometrie. Des simulations experimentales et numeriques des ecoulements ont ete conduites. Pour les experiences, l'ecoulement, genere par la translation a vitesse constante d'une cavite le long d'une paroi fixe (couvercle), est enregistre, au cours du temps, par l'intermediaire d'un appareil photographique lie au repere de la cavite. Les structures tourbillonnaires sont mises en evidence au moyen de deux techniques complementaires de visualisation, la technique des traceurs solides et celle de l'electrolyse de l'etain. Les simulations numeriques ont ete realisees avec le code proust developpe par l'equipe turbomachine du laboratoire de mecanique des fluides et d'acoustique de l'ecole centrale de lyon. La methode de calcul est basee sur la resolution des equations de navier-stokes ecrites sous forme conservative et integrees en espace dans le cadre d'une formulation volumes finis.

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Informations

  • Détails : 2 vol., xx, 364, 148 p
  • Annexes : 115 réf. bibliogr

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  • Bibliothèque : Université de Poitiers. Service commun de la documentation. Section Sciences, Techniques et Sport.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TS 00/POIT/2286
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