Structure de l'hydrodynamique générée par une turbine de Rushton

by Renaud Escudié

Doctoral thesis in Génie des procédés et de l'environnement

Under the supervision of Alain Liné.

defended on 2001

in Toulouse, INSA .

  • Alternative Title

    Local structure of hydrodynamic generated by a Rushton turbine


  • Abstract

    The 3D hydrodynamic generated by a Rushton turbine is analyzed by P. I. V. Technique. Phase average acquisition is performed in order measure mean velocity field, turbulent motion and organized flow induced by the impeller blade (trailing vortices). Results are compared firstly to previous works. Triple decomposition method enables to quantify kinetic energy exchanges between the three motions. Moreover, one can calculate the terms that constitute the kinetic energy balance of the three motions: in particular, the viscous dissipation rate of turbulent kinetic energy is estimated. An objective definition of vortex is used to locate the trailing vortices and their trajectories through the tank: interactions between organized structure and mean and turbulent flows are outlook. Finally, the structure of turbulence is defined in terms of length-scales (Kolmogorov, Taylor, macro scale) and anisotropy


  • Abstract

    L'hydrodynamique 3D générée par une turbine de Rushton est analysée expérimentalement à l'aide de la technique de mesure P. I. V. . Une technique de moyenne de phase est mise en œuvre pour extraire les mouvements moyen, turbulent et organisé lié au passage périodique des pales de l'agitateur. Les résultats sont tout d'abord validés par rapport aux nombreuses données de la bibliographie. La technique de décomposition triple est utilisée pour quantifier les échanges d'énergie cinétique entre les trois mouvements ; les termes présents dans les équations de bilan d'énergie cinétique des trois mouvements sont calculés et le taux de dissipation visqueux de l'énergie cinétique turbulente est estimé. Une définition objective des tourbillons est mise en place pour localiser les vortex traînants et leur trajectoire dans la cuve : les interactions entre ces structures et les mouvements moyen et turbulent sont quantifiées. Nous terminons par la caractérisation des structures de la turbulence en termes d'échelles (Kolmogorov, Taylor, macro-échelle) et d'anisotropie

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Informations

  • Details : 308 p.
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 303-308

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  • Library : Institut national des sciences appliquées. Bibliothèque centrale.
  • Available for PEB
  • Odds : 2001/628/ESC
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