Contribution à l'étude expérimentale et numérique du sillage proche turbulent en écoulement hypersonique

Contribution à l'étude expérimentale et numérique du sillage proche turbulent en écoulement hypersonique

Author: Marie-Christine Guégan

Publisher:

Published: 1998

Total Pages: 158

ISBN-13:

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DANS CE MEMOIRE, L'ATTENTION S'EST PORTEE SUR L'ETUDE DU SILLAGE PROCHE TURBULENT D'OBSTACLES POINTUS ET ELANCES A MACH 7. APRES UNE EVALUATION DE L'ENSEMBLE DES CONNAISSANCES DANS LE DOMAINE DE SILLAGES SUPERSONIQUES, DEUX ASPECTS DE L'ETUDE SONT CONSIDERES. EXPERIMENTALEMENT, DES SONDAGES EN PRESSION ET TEMPERATURE PAR THERMOCOUPLE FIN SONT EFFECTUES DANS LE SILLAGE D'UN CONE ET D'UN DIEDRE. NUMERIQUEMENT, UN CODE RANS, DANS LEQUEL EST IMPLANTE UN MODELE DE TURBULENCE K BAS-REYNOLDS, PERMET LE CALCUL, ENTRE AUTRES, DES DEUX CONFIGURATIONS PRECITEES. L'EVALUATION DU CODE EST D'ABORD REALISEE PAR RAPPORT AU CAS TEST DE L'ARRIERE-CORPS CYLINDRIQUE A MACH 2.4. LES RESULTATS NUMERIQUES CONCERNANT LES SILLAGES DU CONE ET DU DIEDRE SONT, PAR LA SUITE, CONFRONTES AUX RESULTATS EXPERIMENTAUX OBTENUS A PARTIR DE CES DEUX MEMES CONFIGURATIONS.


Contribution à l'étude du sillage en transition d'un cylindre perpendiculaire à un écoulement supersonique

Contribution à l'étude du sillage en transition d'un cylindre perpendiculaire à un écoulement supersonique

Author: Henri Burnage

Publisher:

Published: 1973

Total Pages: 8

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ETUDE THEORIQUE ET EXPERIMENTALE DE L'EVOLUTION DES GRANDEURS MACROSCOPIQUES (VITESSE, ENTHALPIE, DISTANCE DE TRANSITION) DANS LES ECOULEMENTS TURBULENTS COMPRESSIBLES A GRANDE VITESSE AUTOUR DES CORPS EMOUSSES, DANS LE CAS DU SILLAGE EN TRANSITION QUI COMPORTE DES GRADIENTS SUFFISAMMENT GRANDS POUR METTRE EN EVIDENCE LES EFFETS DE NON-LINEARITE. L'APPLICATION DE LA METHODE DE PONDERATION PAR LA MASSE VOLUMIQUE DES GRANDEURS MOYENNES ET L'APPROXIMATION DES EQUATIONS AINSI OBTENUES DANS LE CAS DES ECOULEMENTS QUASI PARALLELES PERMET DE RAMENER LES EQUATIONS DU SILLAGE A LA FORME PLUS SIMPLE QU'ELLES ONT EN ECOULEMENT AUX FAIBLES VITESSES. LES MESURES SONT EFFECTUEES DE FACON TRES DETAILLEE POUR TROIS VALEURS DU NOMBRE DE REYNOLDS DONNANT DES ETATS TYPIQUES DE LA TRANSITION. LES MODIFICATIONS CORRESPONDANTES DE LA STRUCTURE MACROSCOPIQUES DU SILLAGE SONT SOULIGNEES


Contribution à l'étude de la convection mixte en régime turbulent

Contribution à l'étude de la convection mixte en régime turbulent

Author: Matthieu Boirlaud

Publisher:

Published: 2012

Total Pages: 257

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La compréhension des écoulements turbulents en aval d'un cylindre circulaire horizontal, soumis à un écoulement d'air transverse et en présence d'importants effets de flottabilité, constitue l'objectif principal de ce présent mémoire. Les approches expérimentale et numérique (DNS) sont utilisées afin de compléter les connaissances des mécanismes d'instabilité tourbillonnaire en régime de convection mixte. En dehors de la perte de symétrie du sillage induit par les effets de pesanteur, l'écoulement étudié ici est caractérisé par le développement de deux instabilités principales. Au niveau de la couche de cisaillement inférieure on assiste au développement d'instabilités intermittentes de Kelvin-Helmholtz. Nous montrons qu'en présence d'effets de gravité importants la transition vers la turbulence est accélérée dans cette région de l'écoulement. A l'arrière du cylindre un écoulement secondaire apparaît sous l'effet des forces de pesanteur. Cet écoulement est le lieu d'importants mouvements tridimensionnels tant sur le plan moyen que fluctuant et donne naissance à des dipôles de vorticité caractéristiques. Ces structures se forment dans la partie supérieure du sillage et évoluent librement au niveau de l'écoulement principal ou s'apparient avec les structures tourbillonnaires du sillage turbulent. Finalement, en présence d'effets de gravité non négligeables, on assiste à un enrichissement du spectre des structures turbulentes et à une augmentation des composantes tridimensionnelles du champ dynamique. Dans ces conditions la température agit comme un scalaire actif capable d'accélérer la transition vers la turbulence.


CONTRIBUTION A L'ETUDE DU SILLAGE TURBULENT D'UN CORPS ELANCE BIDIMENSIONNEL

CONTRIBUTION A L'ETUDE DU SILLAGE TURBULENT D'UN CORPS ELANCE BIDIMENSIONNEL

Author: P.. SEROU

Publisher:

Published: 1975

Total Pages: 52

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ON ETUDIE LE SILLAGE BIDIMENSIONNEL, INCOMPRESSIBLE ET COMPRESSIBLE, SANS GRADIENT DE PRESSION, PRODUIT PAR LA CONFLUENCE DES DEUX COUCHES LIMITES D'INTRADOS ET D'EXTRADOS D'UNE PLAQUE PLANE EN INCIDENCE NULLE. L'ETUDE REPOSE SUR L'APPROXIMATION DE COUCHE LIMITE. LA REORGANISATION DE LA STRUCTURE DE LA TURBULENCE APRES LE BORD DE FUITE EST ETUDIEE EN UTILISANT LE SYSTEME DES EQUATIONS DE TRANSPORT DES TENSIONS DE REYNOLDS SUIVANT LE MODELE DE DONALDSON.


CONTRIBUTION A L'ETUDE NUMERIQUE D'UN ECOULEMENT TURBULENT AUTOUR D'UN MODELE A SYMETRIE AXIALE

CONTRIBUTION A L'ETUDE NUMERIQUE D'UN ECOULEMENT TURBULENT AUTOUR D'UN MODELE A SYMETRIE AXIALE

Author: Jean-Marc Lacroix

Publisher:

Published: 1981

Total Pages: 132

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RAPPEL DES DIFFERENTES MODELISATIONS MATHEMATIQUES DE LA TURBULENCE BASEES SUR DEUX EQUATIONS DE TRANSPORT. MODELISATION, SOUS DEUX FORMES, DE L'ECOULEMENT TURBULENT AU VOISINAGE DES FRONTIERES SOLIDES: METHODE DITE DES "FONCTIONS DE PAROI" ET METHODE DITE DE "MODELISATION A FAIBLE NOMBRE DE REYNOLDS". ETUDE DES METHODES AUX DIFFERENCES FINIES BASEES SUR UNE DISCRETISATION D'ESPACE A PAS VARIABLES ET DEUX TYPES DE SCHEMAS D'AVANCEMENT DANS LE TEMPS. APPLICATION AU CAS D'UN ECOULEMENT TURBULENT EN CONDUITE AVEC LES MODELES K-EPSILON "A FAIBLE NOMBRE DE REYNOLDS" ET K-L::(N) (LONGUEUR DE MELANGE DE NIKURAKES). APPLICATION AU CAS D'UN ECOULEMENT TURBULENT EN CONDUITE EN PRESENCE D'UNE SINGULARITE REPRESENTEE PAR UN DIAPHRAGME


Etude expérimentale du sillage d'un obstacle, en présence de combustion, dans un écoulement de canal turbulent pleinement développé

Etude expérimentale du sillage d'un obstacle, en présence de combustion, dans un écoulement de canal turbulent pleinement développé

Author: Stéphane Sanquer

Publisher:

Published: 1998

Total Pages: 269

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L'ETUDE EXPERIMENTALE QUE NOUS PRESENTONS DANS CE MEMOIRE DE THESE CONCERNE LA CARACTERISATION DE LA STRUCTURE MOYENNE ET INSTANTANEE DES SILLAGES INERTES ET REACTIFS SE DEVELOPPANT DERRIERE UN OBSTACLE PLACE DANS UN CANAL ALIMENTE PAR DE L'AIR OU PAR UN PREMELANGE DE PROPANE ET D'AIR. CETTE ETUDE SE PLACE DANS LE CADRE DE LA VALIDATION ET L'AMELIORATION DES CODES DE CALCUL ET DES MODELES DE TURBULENCE INCLUANT LA SEPARATION DES ECHELLES COHERENTES ET ENERGETIQUES DES ECHELLES DISSIPATIVES A CARACTERE ISOTROPE ET UNIVERSEL. L'ECOULEMENT DE CANAL EN AMONT DE LA VEINE D'ESSAI, AINSI QUE LES ECOULEMENTS DE SILLAGES INERTES ET REACTIFS SONT ETUDIES AU MOYEN D'UN VELOCIMETRE DOPPLER LASER POUR LE CHAMP DE VITESSE, DE THERMOCOUPLES POUR LE CHAMP DE TEMPERATURE. DES TRAITEMENTS STATISTIQUES APPROPRIES FOURNISSENT LES MOMENTS STATISTIQUES D'ORDRE 1 A 4, LES FONCTIONS DENSITE DE PROBABILITE, LES DENSITE SPECTRALE D'ENERGIE AINSI QUE LES ECHELLES DE LA TURBULENCE. NOUS NOUS INTERESSONS PLUS SPECIFIQUEMENT AUX MODIFICATIONS QU'INDUIT LA COMBUSTION SUR LES CARACTERISTIQUES DE LA TURBULENCE ET DES STRUCTURES COHERENTES TYPIQUES DES ECOULEMENTS DE SILLAGE ETUDIES. NOUS MONTRONS QUE L'INTRODUCTION DE LA COMBUSTION DANS LE SILLAGE EST RESPONSABLE D'UNE RESTRUCTURATION COMPLETE DU SILLAGE AVEC LA DISPARITION DES STRUCTURES PERIODIQUES DUES A L'ECHAPPEMENT TOURBILLONNAIRE ALTERNES. LA DECOMPOSITION DE L'ENERGIE ASSOCIEE AU MOUVEMENT INSTATIONNAIRE DANS LE DOMAINE SPECTRAL MONTRE QUE LA COMBUSTION INDUIT EGALEMENT UNE MODIFICATION DES FLUCTUATIONS DE VITESSE ASSOCIEES AUX MOUVEMENTS STOCHASTIQUES. L'ENSEMBLE DES ECHELLES ET DES GRANDEURS STATISTIQUES DETERMINEES DANS CETTE ETUDE EST ANALYSE DANS LE BUT DE PRECISER LA COHERENCE ET LE DOMAINE DE VALIDITE DES DIFFERENTS MODELES ET EQUATIONS DE FERMETURE HABITUELLEMENT UTILISES POUR LES TRANSPORTS ET LA COMBUSTION POUR UNE MODELISATION NUMERIQUE DES ECOULEMENTS TURBULENTS REACTIFS.


Contribution à l'étude expérimentale des écoulements à surface libre

Contribution à l'étude expérimentale des écoulements à surface libre

Author: Toky Nandrasana Ramanakoto

Publisher:

Published: 2014

Total Pages: 436

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Le travail réalisé dans le cadre de cette thèse en co-tutelle est à cheval entre deux domaines d’étude de l’interférence de sillage d’obstacle non profilé (soit un cylindre ou deux cylindres en tandem) et celle des zones de recirculations dans un sluice artisanal (un appareil de tri d’or). Notre étude contribue à l’étude des écoulements à surface libre par combinaison de quelques méthodes expérimentales. Nous avons couplé quelques techniques entre autres la visualisation de la topologie du sillage proche par la caméra CCD embarquée, les mesures des champs de vitesse par PIV et des efforts hydrodynamiques. Ainsi, le cylindre animé d’un mouvement uniformément accéléré/décéléré est caractérisé par les forces de traînée et de portance, les enveloppes des maximas, la longueur de le zone de recirculation et le nombre de Strouhal local. Dont ce dernier a une valeur avoisinant de 0.4 près de la surface libre. Et entre deux pics de la portance, le déferlement de la vague d’accompagnement est observable. L’interférence entre deux structures est simulée à travers deux cylindres et que sur une configuration symétrique, le paramètre de proximité B a tendance à accroître la longueur de la zone de recirculation. Les méthodes et dispositifs expérimentales décrites ci-dessus sont appliqués dans le cas d’écoulement hydrodynamique turbulent au sein du sluice. Les essais sur sites aurifères à Madagascar ont permis la collecte des informations sur les paramètres optimums du tri. Ces paramètres sont pris comme base initiale des travaux de laboratoire entamés sur une maquette à l’échelle 1. L’acquisition par PIV suivi des traitements statistique à multi-variables POD Snapshot nous a permis de créer un modèle expérimental de l’écoulement composé de 4 zones distinctes. L’étude expérimentale a été complétée par une simulation numérique par ANSYS14.5 ; qui nous a permis de conclure que l’approchement des riffles entraîne une diminution de la zone favorable du dépôt des minerais lourds.