Diagnostics de scalaires par plan laser dans des jets diphasiques denses

par Olivier Werquin

Thèse de doctorat en Physique. Energétique

Sous la direction de Denis Stepowski.

Soutenue en 2001

à Rouen .


  • Résumé

    Ce travail concerne le développement et l'utilisation de technique de mesures optiques bidimensionnelles non intrusives pour accéder, dans le champ proche de jets diphasiques, aux grandeurs scalaires telles que la fraction volumique de liquide (Y), le diamètre moyen de Sauter (D32) ou la densité d'interface nécessaire à la validation des codes de calcul. L'utilisation de la fluorescence induite par laser et d'une approche statistique basée sur des cumulatives à seuil variable a permis de reconstituer la PDF locale de Y en déconvoluant les fluctuations du bruit ; les distributions obtenues comportent deux pics d'intermittence encadrant une distribution continue qui par un simple changement de variable prend une forme canonique. L'application des principes de la physique statistique a fourni le nombre de degrés de liberté des éléments du spray. Un diagnostic similaire basé sur la diffusion Raman de l'oxygène liquide a été appliqué en combustion haute pression sur le banc cryogénique MASCOTTE de l'ONERA, mais les difficultés rencontrées dues principalement à la déflection et au piégeage par réflexion totale du rayonnement dans le jet dense déstabilisé ne nous ont pas permis d'interpréter les images quantitativement en terme de fraction volumique. La mesure 2D du D32, quant à elle, est basée sur le rapport entre les images de fluorescence du spray proportionnelles au D3 et les images de diffusion de Mie proportionnelles au D2, rapport qui devrait être indépendant de l'éclairement local I. Une vérification des principes de cette méthode a été réalisée numériquement et expérimentalement sur un train de gouttes monodisperse. Elle a montré la faisabilité du diagnostic en soulignant l'influence de la polarisation du laser, de la concentration en colorant et de l'angle de diffusion. L'application dans des conditions plus sévères sur un jet diphasique a fourni des images du D32 mais la densité du spray et la multidiffusion remettent en cause le caractère local de la mesure.

  • Titre traduit

    Planar laser diagnostics of scalars in dense two-phase jets


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Informations

  • Détails : 229 p.
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. : 79 réf.

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  • Bibliothèque : Université de Rouen. Service commun de la documentation. Section sciences site Madrillet.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : ‬01/ROUE/S038‎
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