Interaction des mécanismes tourbillonnaires en espace confiné : effet de la conicité

par Chi Cong Nguyen

Thèse de doctorat en Énergie, thermique, combustion

Sous la direction de Son Doan-Kim et de Frédéric Plourde.


  • Résumé

    L’analyse et la compréhension du comportement instationnaire des écoulements de conduites segmentées avec injection pariétale, avec ou sans inclinaison de la paroi débitante, constituent l’objectif principal de ce présent mémoire. Les investigations expérimentales ainsi que les simulations numériques des grandes échelles ont été effectuées. Les premiers résultats ont permis d’identifier les sources d’instabilité tourbillonnaires (VSO/VSP). Sans inclinaison, le VSO engendre directement la naissance du VSP. Les pilotages dynamique et acoustique du VSO sont ainsi démontrés. Avec un angle de conicité négatif, les déséquilibres des sources tourbillonnaires imposent deux phases de comportement opposées : une phase de réduction et une d’amplification des oscillations de pression. Une modélisation de type LES, avec modèle de sous-maille dynamique sur un maillage non structuré, a également été proposée. Dans le cas d’une configuration simplifiée, jouer sur le rapport des nombres de Reynolds de l’écoulement principal et de l’injection pariétale altère la transition vers un comportement turbulent.

  • Titre traduit

    Interation of the rotational mechanisms in a confined chamber : effect of the tapered wall


  • Résumé

    The analysis and the comprehension of the unstable behavior of the flows in a confined segmented chamber bounded by injecting wall, with or without conicity, constitute the main objective of this present report. Experimental investigations as well as Large Eddies Simulations were carried out. Results allow one to identify vortex-shedding mechanisms arising from obstacle and close to the injecting wall. In non-tapered wall case, the vortex shedding from obstacle directly triggers the generation of the wall instability. Dynamic and acoustic phenomena literally drive the obstacle vortex shedding. With a negative angle of tapered wall, unbalance of the two sources imposes two opposite phases of behavior: a reduction and an amplification phase of the pressure oscillations. LES simulation, with dynamic subgrid model on an unstructured grid, was also carried out. In a simplified configuration, ratio of the main flow and injecting wall Reynolds numbers lead the transition towards a turbulent behavior.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (VIII-160 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. 70 réf.

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