Etudes sur le développement de jets turbulents à masse volumique variable, à géométries axisymétrique et asymétrique

par Bérangère Mesnier

Thèse de doctorat en Mécanique des fluides-Energétique

Sous la direction de Iskender Gökalp.

Soutenue en 2001

à Orléans .

  • Titre traduit

    Studies on the development of turbulent variable-density jets, with axisymmetric and asymetric geometries


  • Pas de résumé disponible.


  • Résumé

    Ce travail expérimental s'inscrit dans le cadre des recherches sur l'amélioration du mélange. Ces études sur le mélange présentent un intérêt fondamental en raison de leurs nombreuses applications industrielles (combustion, dépollution. . . ). Nous nous intéressons au développement dans le champ proche (X/Dj<20) de jets de gaz turbulents verticaux débouchant dans un co-courant d'air. En plus du cas à masse volumique constante, nous avons utilisé deux rapports de densité : 7. 2 (Hélium / Air) et 0. 66 (CO2 / Air). Les jets sont issus de tubes circulaire, rectangulaire et elliptique. Nous avons fait varier le rapport d'injection entre les vitesses du co-courant et du jet. La caractérisation du champ dynamique a été effectuée par anénométrie Doppler laser (ADL) et par vélocimétrie par imagerie de particules (VIP) pour les diverses conditions expérimentales employées. Nous décrivons tout d'abord la structure globale turbulente de l'écoulement à partir de visualisations et de champs 2D de vitesse et de vorticité. Le champ dynamique moyen et turbulent est caractérisé à partir de profil axiaux et radiaux desquels nous déduisons quelques grandeurs globales caractéristiques des jets : longueur du coeur potentiel, demi-épaisseur dynamique. . . Enfin, l'entraînement de l'air extérieur par le jet est quantifié en utilisant des champs de densité obtenus numériquement. Dans toute cette étude, nous nous attachons à mettre en évidence l'influence de la variation de masse volumique et de la géométrie. Les jets de gaz légers se mélangent plus rapidement avec le co-courant d'air que les jets de gaz lourds. Une géométrie asymétrique améliore sensiblement le mélange par rapport au cas asymétrique (augmentation de l'entraînement). On a relevé le phénomène d'inversion d'axes typique des jets 3D

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Informations

  • Détails : 327 p.
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 233-250

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université d'Orléans. Service commun de la documentation.Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TS 19-2001-45
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