Contribution à l'étude des instabilités à la confluence d'écoulements non isothermes

par Alexandre de Tilly

Thèse de doctorat en Energétique, thermique, combustion

Sous la direction de François Penot.

Soutenue en 2006

à Poitiers .


  • Résumé

    Le mémoire présente une étude dynamique et thermique, en air, des instabilités rencontrées lorsqu’un écoulement froid faiblement débitant est introduit dans un écoulement principal plus chaud. La géométrie de la jonction est bidimensionnelle, c’est une fente de faible diamètre hydraulique, pratiquée sur toute la section transversale du canal principal. Trois types d’instabilités perturbant la structure moyenne et fluctuante de l’écoulement ont été identifiés : la formation de rouleaux pseudo périodiques de type Kelvin – Helmholtz ; l’effet « clapet » périodique ; et le battement, sans fréquence particulière. Les flux instationnaires transférés à la paroi ont été mesurés dans le fluide. Leurs évolutions spatiotemporelles sont spécifiques à chaque type d’instabilité. Les évolutions de coefficient d’échange, en moyenne et fluctuation, dépendant du choix de la température de référence, concordent avec la structure cinématique de l’écoulement et sont corrélables.

  • Titre traduit

    Study of instabilities in non isothermal flows


  • Résumé

    The report deals with a dynamical and thermal study of the instabilities that occur when a secondary low speed cold air flow is entering a hotter cross flow. The confluence/junction geometry is bidimensional. The slot is a short hydraulic diameter covering the whole transversal cross flow section. Three kinds of instabilities that perturb the fluctuating and mean flow patterns were identified: the pseudo periodic Kelvin – Helmholtz swirls; the pulsed jet effect; and the flapping. The normal to wall heat transfers were measured in the fluid. The spatiotemporal evolutions of these unsteady heat fluxes are specific to the identified kinds of instabilities. The heat transfer evolution is not governed by the classical mean heat transfer coefficient law. But, some formulations, depending on the choice of the reference temperature, show that the fluctuating and mean heat transfer coefficient evolutions concord with the cinematic structure of the flow and can be correlated.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (VI-302 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. 102 réf.

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  • Bibliothèque : Université de Poitiers. Service commun de la documentation. Section Sciences, Techniques et Sport.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 06/POIT/2260-B
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