Contribution à l'étude d'un jet turbulent axisymétrique en présence de forts gradients de température

Contribution à l'étude d'un jet turbulent axisymétrique en présence de forts gradients de température

Author: El Mahjoub Bahraoui

Publisher:

Published: 1987

Total Pages: 506

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ETUDE DES EFFETS DE FORTS GRADIENTS DE TEMPERATURE SUR LA STRUCTURE DE LA TURBULENCE D'UN JET ANNULAIRE CHAUFFE PAR DEUX FLAMMES DE NATURE DIFFERENTE. CAS OU L'ECOULEMENT EST LEGEREMENT CHAUFFE SANS FLAMME, LA CHALEUR SE COMPORTANT COMME UN CONTAMINANT PASSIF ET CAS OU L'ECOULEMENT EST FORTEMENT CHAUFFE


CONTRIBUTION A L'ETUDE DE LA STRUCTURE D'UN JET TURBULENT ENTRAINE

CONTRIBUTION A L'ETUDE DE LA STRUCTURE D'UN JET TURBULENT ENTRAINE

Author: JEAN-LUC.. BOREAN

Publisher:

Published: 1995

Total Pages: 200

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CE TRAVAIL PORTE SUR L'ETUDE D'UN JET TURBULENT AXISYMETRIQUE SE DEVELOPPANT DANS UN ECOULEMENT PARALLELE COCOURANT A CELUI DU JET. IL A ETE ABORDE D'ABORD DU POINT DE VUE DE LA SIMILITUDE, CE QUI A DONNE LIEU A UNE PREDETERMINATION DE L'ECOULEMENT MOYEN. L'ETUDE EXPERIMENTALE, REALISEE POUR PLUSIEURS VITESSES D'ENTRAINEMENT, A PERMIS DE METTRE EN EVIDENCE L'INFLUENCE DE L'ECOULEMENT EXTERIEUR ET DU CONFINEMENT SUR LE JET. DES MESURES CONDITIONNELLES NOUS ONT PERMIS D'EXAMINER LE SIGNAL INTERMITTENT ET D'EN DONNER UNE DESCRIPTION STATISTIQUE, L'ETUDE SPECTRALE APPROFONDIE QUI A ETE REALISEE RENDANT POSSIBLE, QUANT A ELLE, UNE CARACTERISATION COMPLETE DE L'ECOULEMENT PAR LES ECHELLES TURBULENTES QUI PEUVENT ETRE DEDUITES DE CETTE ANALYSE. LA MESURE DES MOMENTS D'ORDRE SUPERIEURS A DEUX DE LA FLUCTUATION LONGITUDINALE ET DE SA DERIVEE TEMPORELLE INDIQUE QUE LE SIGNAL TURBULENT NE PEUT ETRE CONSIDERE ICI COMME GAUSSIEN, NOTAMMENT DANS LA ZONE D'INTERMITTENCE. FINALEMENT, LES GRANDEURS MOYENNES ET TURBULENTES MESUREES MONTRENT QUE CE TYPE D'ECOULEMENT, DANS LA GAMME DES VITESSES D'ENTRAINEMENT CHOISIES, EST QUALITATIVEMENT PROCHE DU JET LIBRE, MEME SI, TOUTEFOIS, ON NOTE UN ECART SENSIBLE AU NIVEAU DE CERTAINS MOMENTS D'ORDRE TROIS INTERVENANT DANS L'EQUATION DE BILAN DE L'ENERGIE CINETIQUE


Contribution à l'étude expérimentale de jets turbulents axisymétriques à densité variable

Contribution à l'étude expérimentale de jets turbulents axisymétriques à densité variable

Author: Toufik Djeridane

Publisher:

Published: 1994

Total Pages: 124

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CE TRAVAIL, DE NATURE EXPERIMENTALE, CONCERNE LES JETS TURBULENTS A MASSE VOLUMIQUE VARIABLE. LES PROPRIETES STATISTIQUES LOCALES, OBTENUES SUR LES CHAMPS DE VITESSE, DE CONCENTRATION MASSIQUE MOYENNE ET DE TEMPERATURE MOYENNE ET FLUCTUANTE SONT INDISPENSABLES TANT POUR UNE MEILLEURE COMPREHENSION PHYSIQUE DES EFFETS DE DENSITE QUE POUR LA MODELISATION DE TELS ECOULEMENTS. LA CONFIGURATION ADOPTEE EST CELLE D'UN JET DE TUBE AXISYMETRIQUE, VERTICAL ET ASCENDANT, FAIBLEMENT CONFINE DANS UN CO-COURANT D'AIR. CES DONNEES PERMETTENT D'ANALYSER L'INFLUENCE DE LA VARIATION DE DENSITE SUR LA STRUCTURE FINE DE LA TURBULENCE. PAR AILLEURS, IL A ETE MIS EN EVIDENCE, POUR LA PREMIERE FOIS, LES VALEURS NEGATIVES DE CERTAINES CORRELATIONS TRIPLES DU CHAMP TURBULENT DE VITESSE DANS LA REGION CENTRALE DES JETS. EN OUTRE, L'EXPLOITATION FINE DES RESULTATS, A TRAVERS LA REALISATION DE BILANS DE CERTAINES EQUATIONS DE CONSERVATION, A PERMIS LA VALIDATION DE CERTAINES MESURES ET SURTOUT L'ESTIMATION DE GRANDEURS N'AYANT PU, VOIRE NE POUVANT, ETRE MESUREES POUR L'INSTANT


CONTRIBUTION A L'ETUDE DE LA STRUCTURE D'UN JET TURBULENT DEBITANT DANS UN ECOULEMENT DE GRILLE A CISAILLEMENT CONSTANT

CONTRIBUTION A L'ETUDE DE LA STRUCTURE D'UN JET TURBULENT DEBITANT DANS UN ECOULEMENT DE GRILLE A CISAILLEMENT CONSTANT

Author: KARIM.. GHENAIM

Publisher:

Published: 1994

Total Pages: 137

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L'INTERACTION D'UN JET AXISYMETRIQUE TURBULENT AVEC UN ECOULEMENT DE GRILLE A CISAILLEMENT CONSTANT A ETE ETUDIEE EXPERIMENTALEMENT. LES MESURES ONT PERMIS D'OBTENIR, OUTRE LA TOPOGRAPHIE DES VITESSES MOYENNES, CELLE DE LA PLUPART DES GRANDEURS TURBULENTES AINSI QUE LES DISTRIBUTIONS SPECTRALES DONT ON A DEDUIT LES DIVERSES ECHELLES EULERIENNES. L'ETUDE A ETE COMPLETEE PAR UN CALCUL DU PROFIL DES VITESSES MOYENNES DANS LE JET BASE SUR L'APPROXIMATION DES ECOULEMENTS QUASI-PARALLELES ET SUR UNE PONDERATION DE LA VISCOSITE TURBULENTE PAR LE FACTEUR D'INTERMITTENCE. CETTE ETUDE A MIS EN EVIDENCE LE FAIT QUE L'INTERACTION ETAIT BIEN NON LINEAIRE. ELLE FOURNIT DE PLUS DES DONNEES EXPERIMENTALES QUI POURRONT ETRE COMPAREES AUX RESULTATS DES CALCULS DE DISPERSION EFFECTUES PAR TRAJECTOGRAPHIE EULERIENNE-LAGRANGIENNE


Contribution à l'étude des jets turbulents axisymétriques a masse volumique variable

Contribution à l'étude des jets turbulents axisymétriques a masse volumique variable

Author: Joël Page

Publisher:

Published: 2007

Total Pages: 0

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Cette étude expérimentale est une contribution à l'amélioration des connaissances de l'influence de la variation de la masse volumique sur le développement des champs dynamique et scalaire de jets turbulents axisymétriques de gaz se développant dans un co-courant d'air. Les différents gaz étudiés sont l'hélium, le méthane, l'air et le co#2, donnant respectivement le rapport des densités suivant : 7,2 ; 1,8 ; 1 et 0,667. Le rapport des vitesses entre le jet et le co-courant est maintenu constant (0,075). Les jets de gaz, issus d'un tube circulaire, débouchent dans un caisson de mélange. La determination complète, tant axiale que radiale, du champ dynamique (vitesses moyennes, variances, moments d'ordre 3 et 4) a été faite grâce à la vélocimétrie doppler laser a deux composantes, ceci en apportant un soin tout particulier à l'optimisation du système d'ensemencement (génération d'un brouillard de gouttelettes d'huile d'olive ayant un diamètre de 1,5 m). L'influence de la variation de densité est notable sur toutes les grandeurs mesurées. Les jets de gaz se mélangent plus vite avec le co-courant d'air que les jets de gaz lourds. La connaissance du champ dynamique instantané nous a permis, à partir de programmes de calcul des densités spectrales d'énergie (bases sur une méthode par intervalles exacts et des transformées de Fourier rapides) d'obtenir des spectres pour chacune des positions axiales explorées. Ainsi, nous avons pu en déduire les échelles caractéristiques de la turbulence dans nos jets à masse volumique variable (macro-échelle de longueur, échelle de taylor et de komogorov), ainsi que d'autres grandeurs importantes (taux de dissipation de l'énergie cinétique de la turbulence, nombre de reynolds turbulent et macro-échelle de temps). L'influence du rapport des densités est également notable sur ces grandeurs. Enfin, une exploration du champ scalaire a été réalisée par la technique de la diffusion de la lumière par effet rayleigh induit par laser sur les mêmes gaz. Nous avons alors obtenu pour chaque gaz les évolutions longitudinales et radiales de la fraction molaire, pour ensuite en déduire l'évolution de la fraction de mélange ainsi que celle de la masse volumique.


CONTRIBUTION A L'ETUDE DES JETS TURBULENTS AXISYMETRIQUES A MASSE VOLUMIQUE VARIABLE

CONTRIBUTION A L'ETUDE DES JETS TURBULENTS AXISYMETRIQUES A MASSE VOLUMIQUE VARIABLE

Author: JOEL.. PAGE

Publisher:

Published: 1998

Total Pages: 222

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CETTE ETUDE EXPERIMENTALE EST UNE CONTRIBUTION A L'AMELIORATION DES CONNAISSANCES DE L'INFLUENCE DE LA VARIATION DE LA MASSE VOLUMIQUE SUR LE DEVELOPPEMENT DES CHAMPS DYNAMIQUE ET SCALAIRE DE JETS TURBULENTS AXISYMETRIQUES DE GAZ SE DEVELOPPANT DANS UN CO-COURANT D'AIR. LES DIFFERENTS GAZ ETUDIES SONT L'HELIUM, LE METHANE, L'AIR ET LE CO#2, DONNANT RESPECTIVEMENT LE RAPPORT DES DENSITES SUIVANT : 7,2 ; 1,8 ; 1 ET 0,667. LE RAPPORT DES VITESSES ENTRE LE JET ET LE CO-COURANT EST MAINTENU CONSTANT (0,075). LES JETS DE GAZ, ISSUS D'UN TUBE CIRCULAIRE, DEBOUCHENT DANS UN CAISSON DE MELANGE. LA DETERMINATION COMPLETE, TANT AXIALE QUE RADIALE, DU CHAMP DYNAMIQUE (VITESSES MOYENNES, VARIANCES, MOMENTS D'ORDRE 3 ET 4) A ETE FAITE GRACE A LA VELOCIMETRIE DOPPLER LASER A DEUX COMPOSANTES, CECI EN APPORTANT UN SOIN TOUT PARTICULIER A L'OPTIMISATION DU SYSTEME D'ENSEMENCEMENT (GENERATION D'UN BROUILLARD DE GOUTTELETTES D'HUILE D'OLIVE AYANT UN DIAMETRE DE 1,5 M). L'INFLUENCE DE LA VARIATION DE DENSITE EST NOTABLE SUR TOUTES LES GRANDEURS MESUREES. LES JETS DE GAZ SE MELANGENT PLUS VITE AVEC LE CO-COURANT D'AIR QUE LES JETS DE GAZ LOURDS. LA CONNAISSANCE DU CHAMP DYNAMIQUE INSTANTANE NOUS A PERMIS, A PARTIR DE PROGRAMMES DE CALCUL DES DENSITES SPECTRALES D'ENERGIE (BASES SUR UNE METHODE PAR INTERVALLES EXACTS ET DES TRANSFORMEES DE FOURIER RAPIDES) D'OBTENIR DES SPECTRES POUR CHACUNE DES POSITIONS AXIALES EXPLOREES. AINSI, NOUS AVONS PU EN DEDUIRE LES ECHELLES CARACTERISTIQUES DE LA TURBULENCE DANS NOS JETS A MASSE VOLUMIQUE VARIABLE (MACRO-ECHELLE DE LONGUEUR, ECHELLE DE TAYLOR ET DE KOMOGOROV), AINSI QUE D'AUTRES GRANDEURS IMPORTANTES (TAUX DE DISSIPATION DE L'ENERGIE CINETIQUE DE LA TURBULENCE, NOMBRE DE REYNOLDS TURBULENT ET MACRO-ECHELLE DE TEMPS). L'INFLUENCE DU RAPPORT DES DENSITES EST EGALEMENT NOTABLE SUR CES GRANDEURS. ENFIN, UN EXPLORATION DU CHAMP SCALAIRE A ETE REALISEE PAR LA TECHNIQUE DE LA DIFFUSION DE LA LUMIERE PAR EFFET RAYLEIGH INDUIT PAR LASER SUR LES MEMES GAZ. NOUS AVONS ALORS OBTENU POUR CHAQUE GAZ LES EVOLUTIONS LONGITUDINALES ET RADIALES DE LA FRACTION MOLAIRE, POUR ENSUITE EN DEDUIRE L'EVOLUTION DE LA FRACTION DE MELANGE AINSI QUE CELLE DE LA MASSE VOLUMIQUE.


CONTRIBUTION A L'ETUDE DES JETS TURBULENTS A MASSE VOLUMIQUE VARIABLE ET DES FLAMMES DE DIFFUSION TURBULENTES

CONTRIBUTION A L'ETUDE DES JETS TURBULENTS A MASSE VOLUMIQUE VARIABLE ET DES FLAMMES DE DIFFUSION TURBULENTES

Author: Brahim Sarh

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Published: 1990

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L'OBJECTIF DE CETTE RECHERCHE EST L'ETUDE EXPERIMENTALE ET THEORIQUE DE L'INFLUENCE D'UNE FORTE VARIATION DE LA MASSE VOLUMIQUE SUR LA STRUCTURE D'UN JET TURBULENT RECTANGULAIRE. CETTE VARIATION DE DENSITE EST OBTENUE D'UNE PART, PAR UN FORT CHAUFFAGE DE L'ECOULEMENT D'AIR D'UN JET UNIQUE, ET D'AUTRE PART, A PARTIR DE REACTION CHIMIQUE DANS UNE FLAMME TURBULENTE DE DIFFUSION. LA STRUCTURE DU CHAMP DYNAMIQUE DANS LE JET EST COMPAREE ENTRE LE CAS ISOTHERME ET FORTEMENT CHAUFFE, ALORS QUE DANS LA FLAMME, ELLE EST COMPAREE ENTRE LE CAS NON REACTIF ET REACTIF. EN CE QUI CONCERNE LE CHAMP THERMIQUE DANS LE CAS DU JET, IL EST COMPARE ENTRE LE CAS FAIBLEMENT CHAUFFE ET LE CAS FORTEMENT CHAUFFE. LES TECHNIQUES DE MESURE UTILISEES SONT: L'ANEMOMETRIE LASER DOPPLER POUR L'ETUDE DU CHAMP DYNAMIQUE, LA TECHNIQUE DE L'ANEMOMETRIE A FIL FROID POUR L'ETUDE DU CHAMP THERMIQUE DANS LES JETS ET LA TECHNIQUE DES THERMOCOUPLES COMPENSES POUR L'ETUDE DU CHAMP THERMIQUE DANS LA FLAMME. DANS LE CAS DU JET, LES EQUATIONS STATISTIQUES SONT OBTENUES PAR L'APPLICATION DE LA MOYENNE DE REYNOLDS DANS LE CAS DU JET ISOTHERME, ET LA MOYENNE DE FAVRE DANS LE CAS DU JET FORTEMENT CHAUFFE. ENSUITE, CES EQUATIONS SONT ECRITES DANS LE CADRE DE L'APPROXIMATION DE COUCHE LIMITE, PUIS RESOLUES NUMERIQUEMENT PAR UNE FERMETURE DE TYPE K, EPSILON. LES RESULTATS OBTENUS MONTRENT QUE L'EFFET DE LA VARIATION DE LA MASSE VOLUMIQUE EST IMPORTANT. DE MEME, DES DIFFERENCES DE COMPORTEMENT SONT OBSERVEES ENTRE LE CAS REACTIF ET LE CAS FORTEMENT CHAUFFE


Etude tomographique des instabilités d'un jet axisymétrique à bas nombre de Reynolds par PIV et analyse des frontières

Etude tomographique des instabilités d'un jet axisymétrique à bas nombre de Reynolds par PIV et analyse des frontières

Author: Yassine Zaouali

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Published: 2004

Total Pages: 157

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L'étude développée dans ce mémoire constitue une contribution par des moyens numériques et expérimentaux à la caractérisation des écoulements de type jet. A partir du développement d'instabilités hydrodynamiques dans un écoulement de type jet axisymétrique libre évoluant à bas nombres de Reynolds, nous avons étudié plus précisément la transition à la turbulence. L'étude numérique consiste à une résolution numérique des équations de Navier-Stockes régissant les écoulements de type jet circulaire et isotherme en régime laminaire. Notre travail a été orienté particulièrement vers l'étude de l'influence des conditions d'émission du gaz à la section d'injection sur le comportement aérodynamique du jet. Nous présentons également des résultats concernant le champ de concentration. Dans la partie expérimentale, la technique de PIV et la visualisation des écoulements associée aux traitements d'images ont été utilisées afin d'étudier le champ de vitesse, les instabilités hydrodynamiques et la transition à la turbulence dans ce type d'écoulements. L'apparition des instabilités, à partir des modes sinueux et variqueux, et leur évolution vers l'état chaotique (turbulent) sont suivies en fonction du paramètre principal à savoir le nombre de Reynolds.