Analyse locale des échelles caractéristiques du mélange : application de la technique P.I.V. aux cuves agitées

• Auteur / Autrice : Stéphan Bugay
• Direction : Alain Liné
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie des procédés
• Date : Soutenance en 1998
• Etablissement(s) : Toulouse, INSA

Mots clés

Mots clés contrôlés

Aérodynamique

Turbulence

Mots clés libres

Ecoulement axial

Conduite cylindrique

Cuve agitée

Résumé

La technique de mesure P. I. V (Particle Image Velocimetry) est une technique de mesure de champs de vitesses instantanées. Nous l’appliquons dans ce travail à l’analyse expérimentale du mélange dans les cuves agitées mécaniquement, opération unitaire que l’on retrouve dans la plus grande majorité des procédés des industries chimiques et agro-alimentaires. Nous présentons tout d’abord les traitements et validons l’analyse dans la géométrie simple que constitue une conduite cylindrique. Cette procédure expérimentale est en suite appliquée à l’analyse de l’écoulement turbulent généré par une turbine à écoulement axial Lightnin A0310. Nous commençons par donner une description spatiale tridimensionnelle complète des 3 composantes de la vitesse moyenne et des 6 composantes du tenseur de Reynolds. Nous analysons ensuite la structure de la turbulence générée par le mobile d’agitation à l’aide des outils que sont l’analyse par quadrants, les moments statistiques d’ordres supérieurs sur les fluctuations de vitesse et la représentation de l’état de la turbulence dans la triangle de Lumley-Newman. Nous finissons en déterminant le taux de dissipation grâce à la mesure des échelles spatiales caractéristiques de la turbulence rendue possible par la mesure de champs de vitesses instantanées dans un plan de l’écoulement.