Recherche Avancée

Thèse soutenue

Structure locale de l'écoulement de fluides newtoniens et non newtoniens en canaux ondules

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Auteur / Autrice : Daniel Béreiziat
Direction : Michel Lebouché
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Sciences appliquées
Date : Soutenance en 1993
Etablissement(s) : Vandoeuvre-les-Nancy, INPL

Résumé

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L'objectif de ce travail expérimental consiste en la reconnaissance approfondie de la structure locale de l'écoulement le long de parois ondulées de grande amplitude, représentatives des échangeurs de chaleur adaptés au traitement des produits alimentaires. Les expériences sont menées à partir de deux techniques de mesure: la vélocimétrie à laser et la méthode polarographique. La gamme expérimentale d'écoulement va d'un nombre de Reynolds égal à 7 jusqu'à 17000. Les paramètres géométriques des plaques ondulées sont: le pas de l'ondulation vaut 11 mm ou 65 mm, le diamètre hydraulique varie de 7 mm à 33 mm et l'angle entre la direction principale de l'écoulement et l'ondulation est de 90 (géométrie 2d) ou de 60 (géométrie 3d). L'ensemble des mesures en canal bidimensionnel 2d montre la présence d'un tourbillon de recirculation qui nait dans la zone de sillage pour un nombre de Reynolds généralise reg de 30 et disparait pour reg=530. La fin du régime laminaire ou le gradient pariétal de vitesse varie linéairement avec reg est détectée pour un nombre de Reynolds généralisé de 2000 qui constitue le seuil d'apparition d'une turbulence pleinement développée. Nous avons montre également l'influence du caractère rheofluidifiant des solutions sur la forme, la taille et le développement du tourbillon de recirculation en régime laminaire