Recherche Avancée

Thèse soutenue

Caractérisation expérimentale de la structure de l'écoulement dans une cuve agitée : mélange

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Auteur / Autrice : Abdenour Kemoun
Direction : François Lusseyran
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Mécanique et énergétique
Date : Soutenance en 1995
Etablissement(s) : Vandoeuvre-les-Nancy, INPL
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire d'énergétique et de mécanique théorique et appliquée (Nancy)
Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Jean Boisson

Résumé

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On étudie le mélange en cuve agitée par une approche mécanique des fluides. L’écoulement engendré est complexe, tridimensionnel, instationnaire, instable et la turbulence est inhomogène et anisotrope. Ce type d'écoulement nécessite un maillage de mesure fin et l'accès aux trois composantes de la vitesse. Un banc automatisé de vélocimétrie à laser bidimensionnelle rend praticable l'acquisition et le traitement de cette information dont on déduit une cartographie détaillée des champs moyens 3D et des quantités turbulentes. Un premier type d'analyse de ces données, conduit à la connaissance des grandeurs telles que : le tenseur de Reynolds, le taux de dissipation d'énergie, etc. , qui notamment au voisinage de la turbine, constituent des conditions aux limites pour les codes de calcul, des paramètres globaux utiles au contrôle du mélange (temps caractéristiques, coefficients de débit et de puissance, etc. ). L’autre approche concerne l'analyse de la dynamique de l'écoulement, avec pour projet de réduire cette dynamique très complexe à des modèles plus simples. Dans cette perspective le jet de la turbine est décrit comme une structure autonome ; des phénomènes de déstabilisation sont mis en évidence. Enfin la partie fluctuante de la vitesse dans le jet est décomposée en une partie aléatoire et une partie déterministe à un petit nombre de degrés de liberté