Study of wall velocity gradient and mass transfer on rotating cylinder and finned-cylinder in crossflow

par Berkah Fajar Tamtomo Kiono

Thèse de doctorat en Mécanique des fluides

Sous la direction de Larbi Labraga.

Soutenue en 2002

à Valenciennes en cotutelle avec l'Institut teknologi Bandung .


  • Résumé

    This works deals with the measurement of the wall shear stress and mass transfer around a rotating cylinder alone and a rotating finned cylinder in cross flow by using the polarographic method for different Reynolds numbers and different α (peripheral speed/streamwise velocity). An inverse mass transfer method permits to correct the electronical signal. The corrected wall hear stress around the rotating cylinder show the presence of complex structures, especially in the upstream moving wall region. The mass transfer measured on the rotating cylinder leads to a correlation that takes into account the combined effects of rotation and cross flow. The second part of this work concerns the local measurement of the wall shear stress on the fin fixed to the cylinder. The high values of the wall shear stress measured on the fin are attributed to "horseshoe" vortices. It is shown that for low values of α, the distribution of the unsteady wall shear stress on the fin is similar to that observed in the steady case. Whan the rotation speed increases, the distribution of the wall shear stress tends towards that obtained in fluid at rest. A correlation between the rotation Reynolds number and mean Nusselt number on the fin is proposed by using a Reynolds analogy


  • Pas de résumé disponible.


  • Résumé

    Ce travail porte sur la mesure du frottement pariétal et du transfert de masse, sur un cylindre nu et sur un cylindre muni d'une ailette en rotation perpendiculairement à un écoulement, à l'aide de la méthode polarographique. Les mesures ont été réalisées pour différents nombres de Reynolds et pour différentes valeurs du paramètre α, représentant le rapport entre la vitesse périphérique du cylindre et celle de l'écoulement au loin. Une méthode inverse de transfert de masse a pemis la correction directe des signaux électrochimiques. Le frottement pariétal ainsi obtenu sur le cylindre tourne dans le sens inverse de l'écoulement moyen. La mesure du transfert de masse local autour du cylindre en rotation a permis d'établir une corrélation qui tient compte des effets combinés de la rotation du cylindre et de l'écoulement. Cette corrélation permet d'étendre celle établie dans le cas du transfert de chaleur à une gamme plus grande du nombre de Reynolds. La deuxième partie de ce travail concerne la mesure locale du frottement sur une ailette fixée au cylindre. Les valeurs locales élevées du frottement pariétal sur l'ailette sont interprétées à l'aide du modèle de tourbillon en "fer à cheval". On montre que pour les faibles valeurs de α, l'évolution du frottement instationnaire sur l'ailette est semblable à celle observée dans le cas stationnaire. Lorsque la vitesse de rotation su cylindre augmente, la distribution du frottement pariétal tend vers celle obtenue dans le cas du fluide au repos. L'analogie de Reynolds a permis d'atablir une corrélation entre le nombre de Reynolds de rotation et le nombre de Nusselt moyen calculé sur l'ailette

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Informations

  • Détails : 1 vol. (XVI-126 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 119-123. Annexes

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université de Valenciennes et du Hainaut-Cambrésis. Service commun de la documentation. Site du Mont Houy.
  • Disponible sous forme de reproduction pour le PEB
  • Cote : 900008 TH
  • Bibliothèque : Université de Valenciennes et du Hainaut-Cambrésis. Service commun de la documentation. Site du Mont Houy.
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