Etude de mélanges turbulents induits par l'instabilité de Richtmyer-Meshkov en tube à choc à l'aide d'une technique d'anémométrie à fil chaud

par Laurent Schwaederlé

Thèse de doctorat en Mécanique énergétique

Sous la direction de Lazhar Houas.

Soutenue en 2001

à Aix-Marseille 1 , en partenariat avec Université de Provence. Section sciences (autre partenaire) .

mots clés

• Richtmyer-Meshkov
• Anémométrie à fil chaud
• Instabilités hydrodynamiques
• Turbulence
• Ondes de choc
• Fluides, Dynamique des -- Mesure

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Titre traduit

Hot wire anemometry shock tube study of Rychtmyer-Meshkov instability induced turbulent mixing zones

Résumé

Cette étude présente la mise au point et l'exploitation d'une technique d'anémométrie à fil chaud à température constante dans le but de caractériser une zone de mélange gazeux issue de l'instabilité de Richtmyer-Meshkov, créée par l'interaction entre une onde de choc et une interface séparant deux fluides de densités différentes. Cette méthode de diagnostic est basée sur la mesure du transfert de chaleur entre un fil chauffé et l'écoulement étudié. Trois configurations expérimentales ont été testées, au cours desquelles nous avons pu étudier le cas où l'onde de choc se propage d'un gaz lourd vers un gaz léger (interface air/He), au travers d'une interface séparant deux gaz de densités voisines (air/Ar) et enfin d'un gaz léger vers un gaz lourd (interface air/Kr). Nous présentons les trois procédures d'étalonnage du système anémométrique que nous avons réalisées. Celle-ci nous ont permis dans un premier temps une estimation de l'évolution du nombre de Reynolds local puis, dans un deuxième temps, l'évolution des fractions molaires et vitesse locales au sein de la zone de mélange.