La structure du champ de vitesse dans un réacteur à jets opposés. Caractérisation du mélange turbulent

par Jean-François Krawczynski

Thèse de doctorat en Sciences pour l'ingénieur. Énergétique

Sous la direction de Luminita Danaila.

Soutenue en 2007

à Rouen .


  • Résumé

    Ce travail concerne la caractérisation expérimentale d’un réacteur à jets opposés multiples. L’influence d’une large gamme de nombres de Reynolds, sur les statistiques du champ turbulent et du mélange, est étudiée. La circulation particulière du fluide crée des couches de mélange identifiables à des anneaux de vorticité géants. Le rôle essentiel du confinement est mis en évidence par deux échelles caractéristiques :l, l’échelle suivant laquelle l’énergie cinétique est injectée à l’interface de deux jets opposés et δ, la gamme d’échelles suivant laquelle l’enstrophie est injectée. Ces échelles sont clairement identifiables sur les spectres d’énergie cinétique qui exhibent un niveau élevé d’énergie basses fréquences et une loi d’échelles en k-3, aux nombres d’onde intermédiaires. On montre que le champ turbulent est transporté dans une état quasi gelé par l’écoulement moyen et que les plus petites structures de vorticité voient leur comportement piloté par les plus grandes.

  • Titre traduit

    The structure of the velocity field in a multiple opposed-jets reactor. Turbulent mixing characterization.


  • Résumé

    This work concerns the experimental characterization of a multiple opposed-jets reactor. The influence of a large range of Reynolds numbers on the turbulent field and mixing statistics are studied. The particular manner of fluid circulation produces mixing layers that can be seen as giant vorticity rings. The crucial role played by the confinement is pointed out by two characteristics length scales: l, the width over which the kinetic energy is injected at the interface of two opposed jets and δ,the range of scales over which the enstrophy is injected. These scales are clearly observable on the energy spectra that exhibit a high level of energy at low frequencies and a scaling region in k-3, at intermediate scales. Our results illustrate that the turbulent field is transported in a quasi frozen state by the mean flow and that the behaviour of the smallest vorticity eddies are controlled by the largest ones.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (169 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. 111 réf. Contient des articles en anglais

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université de Rouen. Service commun de la documentation. Section sciences site Madrillet.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 07/ROUE/S071(a)
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