Chute d'un nuage de particules dans une turbulence diffusive : étude des couplages entre phases par diagnostics optiques

par Laure Vignal

Thèse de doctorat en Dynamique des fluides

Sous la direction de Jacques Borée et de Véronique Roig.

Soutenue en 2006

à Toulouse, INPT .


  • Résumé

    Ce travail expérimental porte sur la caractérisation des interactions turbulence-particules solides : dispersion, formation et effet des amas de particules sur l'écoulement porteur. L'écoulement monophasique gazeux est créé par un jet d'air confiné dans un tube fermé en son sommet. Une zone proche de la turbulence homogène isotrope s'y développe. L'écoulement diphasique est obtenu en injectant des particules uniformément par le haut du tube. Nous mesurons simultanément les champs de vitesse des particules et du fluide par une méthode optique couplant PIV 2D2C et une méthode de PTV développée dans cette étude. Un régime de concentration préférentielle (avec formation d'amas) apparaît dans l'écoulement. Malgré le faible chargement solide, la dynamique collective des particules entraîne une forte modification de la turbulence du fluide et du mouvement relatif moyen des particules. Un modèle qui rend compte de ces effets est proposé.

  • Titre traduit

    Particle laden diffusive turbulence : study of the interactions between the phases with optical diagnostics


  • Résumé

    This experimental study concerns the characterization of the turbulence-particles interactions : dispersion, clusters generation and effects on the carrier flow. The experimental apparatus consists in a vertical jet confined in a tube closed at the top section. The single-phase flow presents a region near homogeneous and isotropic turbulence. In the two-phase flow, we inject particles uniformly at the top of tube. We have developed a PIV/PTV 2D2C methodology to measure simultaneously the velocity fields of both phases. We notice a generation of clusters of particles by preferential concentration. In spite of two-phase flow with low volume fraction of particles, the clusters dynamics leads to a strong modification of the settling velocity of the particles and of the carrier flow turbulence. A model that represents these effects is discussed.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (223 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 219-223

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Ecole nationale supérieure d'électrotechnique, d'électronique, d'informatique, d'hydraulique et des télécommunications. Bibliothèque centrale.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 06INPT044H/2
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