Étude des fluctuations de vitesse et de pression en régime laminaire et dans la région de transition en écoulement bidimensionnel incompressible PDF Download
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Author: Jean Evrard
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 140
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Book Description
Une grande partie de cette étude est basée sur la mesure simultanée de la vitesse et de la pression dans une couche limite de plaque plane en transition naturelle. Une méthode de discrémination laminaire-turbulent combinée à une analyse conditionnelle a permis l'obtention des signatures types des bouffées de turbulence en termes de variation de la pression pariétale. Les différences entre signaux de pression mesures dans l'écoulement exterieur et sous la couche limite ont montré l'importance des perturbations aérodynamiques très localisées : sous la couche limite laminaire, le signal est quasiment identique au signal de pression exterieur avec deux différences cependant : un filtrage des hautes pressions et la présence des ondes d'instabilité. Sous la couche limite en transition, le phénomène d'intermittence perturbe complètement le signal de pression pariétale. Sous la couche limite turbulente, les deux signaux retrouvent une certaine similitude aux basses fréquences. La présence de plusieurs microphones a mis en évidence le pilotage de l'apparition des bouffées de turbulence par les fluctuations de pression d'origine acoustique présentes dans l'installation d'essai. Ce type d'analyse a été effectué en écoulement uniforme et en écoulement ralenti : le problème de la transition en écoulement accéléré qui ne concerne dans la pratique que les hydrodynamiciens a été abordé par le calcul et a donné quelques résultats qui ont été comparés à des valeurs expérimentales trouvées dans l'étude bibliographique.
Author: Jean Evrard
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 140
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Book Description
Une grande partie de cette étude est basée sur la mesure simultanée de la vitesse et de la pression dans une couche limite de plaque plane en transition naturelle. Une méthode de discrémination laminaire-turbulent combinée à une analyse conditionnelle a permis l'obtention des signatures types des bouffées de turbulence en termes de variation de la pression pariétale. Les différences entre signaux de pression mesures dans l'écoulement exterieur et sous la couche limite ont montré l'importance des perturbations aérodynamiques très localisées : sous la couche limite laminaire, le signal est quasiment identique au signal de pression exterieur avec deux différences cependant : un filtrage des hautes pressions et la présence des ondes d'instabilité. Sous la couche limite en transition, le phénomène d'intermittence perturbe complètement le signal de pression pariétale. Sous la couche limite turbulente, les deux signaux retrouvent une certaine similitude aux basses fréquences. La présence de plusieurs microphones a mis en évidence le pilotage de l'apparition des bouffées de turbulence par les fluctuations de pression d'origine acoustique présentes dans l'installation d'essai. Ce type d'analyse a été effectué en écoulement uniforme et en écoulement ralenti : le problème de la transition en écoulement accéléré qui ne concerne dans la pratique que les hydrodynamiciens a été abordé par le calcul et a donné quelques résultats qui ont été comparés à des valeurs expérimentales trouvées dans l'étude bibliographique.
Author: Frédéric Meininger
Publisher:
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Category :
Languages : fr
Pages : 196
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Book Description
Des mesures de vitesse et de pression pariétale réalisées respectivement à l'aide d'un fil chaud et d'un microphone sont effectuées dans des couches limites laminaires, transitionnelles et turbulentes soumises à des gradients de pression stationnaires s'exerçant sur des échelles de longueurs différentes: écoulement dans un canal divergent, autour d'un fil cylindrique ou sur une déformation bidimensionnelle de paroi. Qu'il s'agisse d'une transition par spots ou par hautes fréquences, la région de transition se révèle être une source de fluctuation de vitesse et de pression (et donc aussi de bruit) plus importante que celle associée au régime turbulent établi. L'origine de cette transition est l'éclatement d'ondes périodiques dont l'évolution est décrite par la théorie de l'instabilité laminaire. Suivant l'échelle de longueur sur laquelle s'exerce le gradient de pression, on utilise soit un code de couche limite, soit un code résolvant les équations de Navier-Stokes pour obtenir les grandeurs moyennes de la couche limite. Le ralentissement du fluide implique une courte étendue de transition mais au sein de laquelle les ondes sont fortement amplifiées. Une hauteur de déformation de paroi de l'ordre de grandeur de l'épaisseur de déplacement de la couche limite entraine le recul de l'abscisse de transition jusqu'à son niveau. La théorie de l'instabilité permet de prévoir la gamme des fréquences instables; associée au critère empirique du e#h, elle conduit à une estimation convenable du point de début de transition.
Author: MALIKA.. KIOUS
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 140
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DANS NOTRE TRAVAIL DE RECHERCHE, NOUS NOUS SOMMES PARTICULIEREMENT INTERESSES AUX ECOULEMENTS TRANSITIONNELS DE FLUIDES NEWTONIENS ET NON-NEWTONIENS, DANS DES CONDUITES CIRCULAIRE ET ANNULAIRE. LA PREVISION DE L'EVOLUTION DU CHAMP DE VITESSE EST FONDAMENTALE POUR L'ETUDE DES PHENOMENES DE TRANSPORT EN CONDUITES. DIFFERENTS MODELES DE CHAMP DE VITESSES ONT ETE ANALYSES PAR DE NOMBREUX AUTEURS DANS LE CAS DES FLUIDES INCOMPRESSIBLES POUR UN ECOULEMENT ETABLI, PLEINEMENT LAMINAIRE ET TURBULENT, ET CE AVEC DES RESULTATS SATISFAISANTS. CEPENDANT, AUCUN DE CES MODELES NE CONVIENT POUR LA GENERALISATION DE LA PREVISION DU PROFIL DE VITESSES DANS LES TROIS REGIONS D'ECOULEMENT SIMULTANEMENT. DANS SON ETUDE THEORIQUE, K.OGAWA PROPOSE UNE METHODE PERMETTANT LA PREVISION DU PROFIL DE VITESSES DES FLUIDES NEWTONIENS DANS LES TROIS REGIMES D'ECOULEMENT SUCCESSIVEMENT. DANS NOTRE TRAVAIL, NOUS AVONS UTILISE ET COMPLETE LA METHODE ORIGINALE PROPOSEE PAR K.OGAWA EN LA GENERALISANT ET EN MONTRANT QU'ELLE S'APPLIQUE AUX FLUIDES NON-NEWTONIENS. NOUS AVONS ETUDIE DE FACON EXPERIMENTALE ET THEORIQUE L'EVOLUTION DU COEFFICIENT DE FROTTEMENT, AINSI QUE LA DISTRIBUTION DU CHAMP DE VITESSES. NOS TRAVAUX SE SONT CONCRETISES PAR LE DEVELOPPEMENT D'UN PROGRAMME DE CALCULS PERMETTANT LE TRAITEMENT DES DONNEES EXPERIMENTALES, LA DETERMINATION DU COEFFICIENT DE FROTTEMENT ET DU CHAMP DE VITESSES DANS LE CAS DES FLUIDES NEWTONIENS ET OSTWALDIENS
Author: Paul Vallette (auteur d'une thèse de sciences.)
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Languages : fr
Pages : 278
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Author: Christian Fauchier
Publisher:
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Category :
Languages : fr
Pages : 224
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L'ETUDE PRESENTEE DANS CE MEMOIRE CONCERNE LA CARACTERISATION DES FLUCTUATIONS DE PRESSION PARIETALE EN AVAL D'UN DIAPHRAGME AXISYMETRIQUE, AVEC ET SANS ADJONCTION D'UN CLAPET, EN REGIMES SUBSONIQUE ET SUPERSONIQUE. LE CADRE GENERAL DE CET TRAVAIL EST LA CARACTERISATION DU BRUIT GENERE PAR LES REGULATEURS DE PRESSION. LE BUT DE CETTE ETUDE NUMERIQUE ET EXPERIMENTALE EST DE DEFINIR DES PARAMETRES ISSUS DES SIMULATIONS NUMERIQUES DE L'ECOULEMENT, POUVANT SERVIR D'ECHELLES CARACTERISTIQUES DES FLUCTUATIONS DE PRESSION MESUREES EXPERIMENTALEMENT. L'OBJET DE LA PARTIE NUMERIQUE EST D'UTILISER, APRES VALIDATION, UN CODE DE CALCUL COMPRESSIBLE, AFIN DE SIMULER L'ECOULEMENT TURBULENT A TRAVERS UN DIAPHRAGME POUR LES DEUX REGIMES. IL EST ALORS DEMONTRE QUE LE CODE RAMPANT PERMET, EN EMPLOYANT LE MODELE DE TURBULENCE K-EPSILON, DE RETROUVER LES PRINCIPALES CARACTERISTIQUES DE L'ECOULEMENT, NOTAMMENT LA PRESENCE DE CELLULES DE CHOC EN REGIME SUPERSONIQUE. AU NIVEAU EXPERIMENTAL, DES MESURES DE FLUCTUATIONS DE PRESSION PARIETALE SONT REALISEES EN AVAL D'UN DIAPHRAGME POUR LES DEUX REGIMES, AINSI QUE DES VISUALISATIONS PAR OMBROSCOPIE DES CELLULES DE CHOC EN REGIME SUPERSONIQUE. LA LOCALISATION DES SOURCES DE PRESSION FLUCTUANTE EST REALISEE A PARTIR DE L'ETUDE DES VITESSES DE PHASE. IL EST PROPOSE UNE METHODE D'ADIMENSIONNEMENT DES MESURES DES PRESSIONS FLUCTUANTES PAR DES PARAMETRES TURBULENTS ISSUS DES SIMULATIONS NUMERIQUES. ON DEMONTRE ALORS QUE CES ECHELLES PERMETTENT DE QUANTIFIER ET DE PREDIRE LES FLUCTUATIONS DE PRESSION D'ORIGINE TURBULENTE EN REGIME SUBSONIQUE, DANS UN DOMAINE FREQUENTIEL OU SONT EXCLUS LES MODES ACOUSTIQUES TRANSVERSES. UNE ETUDE SIMILAIRE EST ENSUITE CONDUITE DANS LE CAS PLUS REEL DU REGULATEUR AXIAL. LA CONNEXION ENTRE RESULTATS EXPERIMENTAUX ET NUMERIQUES EN REGIMES SUBSONIQUE ET SUPERSONIQUE PERMET ALORS DE CONFIRMER LA VALIDITE DE LA METHODE D'ADIMENSIONNEMENT.
Author: Michel Prud'homme
Publisher: Presses inter Polytechnique
ISBN: 9782553014079
Category : Science
Languages : fr
Pages : 260
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Book Description
L'étude de la turbulence constitue sans aucun doute la branche la plus complexe de la mécanique des fluides. L'ouvrage Eléments de turbulence propose un exposé complet du sujet tout en étant concis. Il vise à combler une lacune en présentant dans un texte unifié un ensemble de concepts et d'équations que l'on trouve épars dans des traités ou des articles de périodique souvent inaccessibles pour les non-spécialistes. Le livre s'adresse en premier lieu aux étudiants des cycles supérieurs qui abordent cette discipline après avoir suivi un premier cours de mécanique des fluides. Les ingénieurs praticiens désirant parfaire leurs connaissances y trouveront également une source de renseignements très utile. Dans les deux premiers chapitres, l'auteur se penche sur la transition vers la turbulence, les échelles, l'approche statistique et les hypothèses de fermeture courantes. Les chapitres suivants traitent des solutions de similitude classiques des équations de transport en conduite et en écoulement libre, du raccordement des profils entre les régions de la paroi et du défaut de vitesse, de la turbulence homogène, de l'approche spectrale et des méthodes expérimentales. Outre la présentation théorique, l'ouvrage comporte de nombreux graphiques et illustrations, douze exercices et soixante-quatorze problèmes. [Source : 4e de couv.]
Author: Ahmed Esmael
Publisher:
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Languages : fr
Pages : 0
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La transition vers la turbulence pour un fluide rhéofluidifiant avec seuil en écoulement dans une conduite cylindrique est étudiée. Une analyse linéaire de stabilité est effectuée moyennant des approches modale et non modale. Les résultats numériques montrent que l'écoulement de Hagen-Poiseuille d'un fluide à seuil est linéairement stable. L'effet du comportement rhéologique du fluide sur les caractéristiques de la perturbation optimale est clairement mis en évidence. Pour de faibles valeurs du nombre d'Herschel-Bulkley (Hb “ 1), la perturbation optimale se présente pratiquement sous forme de rouleaux longitudinaux et l'amplification de l'énergie est assurée par le mécanisme lift-up. Par contre pour des valeurs suffisamment élevées de Hb, la perturbation optimale est axisymétrique et l'amplification de l'énergie est assurée par le mécanisme Orr. D'un point de vue expérimental, l'écoulement d'une solution de Carbopol à 0.2 % en masse dans une conduite cylindrique est étudié à partir de la mesure des profils des vitesse axiale et analyse statistique des fluctuations de celle-ci. Il a été constaté qu'en régimes laminaire et turbulent, les profils moyens (au sens temporel) sont axisymétriques et présentent une asymétrie croissante avec le nombre de Reynolds lors de la transition. Une description tridimensionnelle de cette asymétrie a été obtenue à partir des profils de vitesse axiale mesurés à différentes positions angulaires. Les résultats obtenus suggèrent l'existence d'une structure cohérente robuste constituée de deux rouleaux longitudinaux contra-rotatifs de longueur comparable à celle du dispositif expérimental. L'analyse statistique des fluctuations de la vitesse axiale fait apparaître deux phases lors de la transition vers la turbulence. Dans la première phase, le système passe du régime laminaire à un état non linéaire asymétrique où les spectres de puissance sont très similaires à ceux observés dans le cas d'une turbulence bidimensionnelle. La deuxième phase correspond au passage de cet état asymétrique à un régime turbulent avec apparition de spots classiques de la turbulence hydrodynamique.
Author: Nada Altonji
Publisher:
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Languages : fr
Pages : 208
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L'ETUDE A POUR OBJET DE MODELISER L'ECOULEMENT A SURFACE LIBRE D'UN FLUIDE VISQUEUX SUR UN PLAN HORIZONTAL AU DEBOUCHE D'UNE FENTE PARIETALE D'INJECTION A BORDS ARRONDIS. ON CONSIDERE LE CAS D'UNE GEOMETRIE BIDIMENSIONNELLE ET LE REGIME D'ECOULEMENT EST SUPPOSE LAMINAIRE. LES EQUATIONS DE CONSERVATION ET LES CONDITIONS AUX LIMITES SONT ECRITES DANS UN SYSTEME DE COORDONNEES CURVILIGNES LIE AUX LIGNES DE COURANT. UNE PREMIERE APPROCHE THEORIQUE EST D'ABORD EFFECTUEE DANS LE CAS IDEAL D'UN FLUIDE PARFAIT EN ECOULEMENT IRROTATIONNEL. LA METHODE DE RESOLUTION FAIT APPEL A DES TECHNIQUES DE TRANSFORMATIONS CONFORMES DANS LE PLAN COMPLEXE. CETTE SOLUTION EST ENSUITE UTILISEE POUR OBTENIR LE CHAMP DE VITESSE DANS LA COUCHE LIMITE QUI SE DEVELOPPE SUR LA PAROI A PARTIR DU BORD D'ATTAQUE DE LA FENTE. LES EQUATIONS DE PRANDTL SONT RESOLUES PAR LES METHODES NUMERIQUES D'INTEGRATION DE RUNGE-KUTTA ET DE CEBECI-KELLER. ON ETUDIE EGALEMENT, LA PERTURBATION APPORTEE PAR L'INTERACTION DE LA COUCHE LIMITE AVEC L'ECOULEMENT D'EULER, NOTAMMENT SUR LE PROFIL DE LA SURFACE LIBRE EN UTILISANT LA METHODE DES DEVELOPPEMENTS ASYMPTOTIQUES RACCORDES. DES SOLUTIONS SONT PROPOSEES POUR LES CHAMPS DE VITESSE ET DE PRESSION AINSI QUE POUR L'EQUATION DES LIGNES DE COURANTS, AU MOYEN DE DEVELOPPEMENTS COMPOSITES DONNANT DES APPROXIMATIONS UNIFORMES DANS TOUT LE DOMAINE D'ECOULEMENT
Author: Alexandre Favre
Publisher:
ISBN:
Category : Fluid mechanics
Languages : fr
Pages : 438
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Book Description
Author: FREDERIC.. MOISY
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 198
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Book Description
L'UTILISATION DE L'HELIUM A BASSE TEMPERATURE EN TURBULENCE DEVELOPPEE S'AVERE DECISIVE POUR L'ETUDE DES PROPRIETES STATISTIQUES DES CHAMPS DE VITESSE ET DE TRACEUR PASSIF, GRACE A UNE GAMME DE NOMBRES DE REYNOLDS INEGALEE ET A D'EXCELLENTES CONDITIONS DE STABILITE. LES EXPERIENCES PRESENTEES DANS CETTE THESE SONT EFFECTUEES EN GEOMETRIE CONFINEE, ENTRE DEUX DISQUES EN ROTATION. NOUS DECRIVONS DANS UN PREMIER TEMPS LES TRANSFERTS D'ENERGIE A TRAVERS LES ECHELLES, ET EN PARTICULIER L'EXISTENCE D'UNE TENDANCE ALGEBRIQUE VERS UN REGIME ASYMPTOTIQUE (LOI DES 4/5 DE KOLMOGOROV) DANS LA LIMITE DES TRES GRANDS NOMBRES DE REYNOLDS. NOUS DISCUTONS EN DETAIL LA VALIDITE DE L'EQUATION DE KOLMOGOROV DANS DIFFERENTES CONFIGURATIONS D'ECOULEMENT, ET CARACTERISONS EN PARTICULIER L'INFLUENCE DES GRANDES ECHELLES SUR UN TEL REGIME ASYMPTOTIQUE. NOUS PRESENTONS DANS UN SECOND TEMPS DE NOUVEAUX RESULTATS CONCERNANT DES MESURES FLUCTUATIONS DE TEMPERATURE, REALISEES POUR LA PREMIERE FOIS DANS L'HELIUM A BASSE TEMPERATURE. NOUS CARACTERISONS NOTAMMENT L'INTERMITTENCE DU SCALAIRE PASSIF SOUS L'ASPECT DES LOIS D'ECHELLES ANORMALES. NOUS MONTRONS QUE L'EVOLUTION DES EXPOSANTS DE FONCTION DE STRUCTURE SUGGERE LA PRESENCE D'UNE SATURATION AUX ORDRES ELEVES, SIGNATURE DE STATISTIQUES DOMINEES PAR LA PRESENCE DE FRONTS INTENSES. NOUS ETUDIONS LES PROPRIETES STATISTIQUES DE CES FRONTS, ET METTONS EN EVIDENCE LEUR REPARTITION AUTO-SIMILAIRE. ENFIN, NOUS PRESENTONS DE NOUVEAUX RESULTATS CONCERNANT LES FLUCTUATIONS DE PRESSION EN TURBULENCE, A PARTIR D'UNE EXPERIENCE ORIGINALE DE CAVITATION DANS L'EAU. NOUS MENONS UNE ETUDE QUALITATIVE DES STRUCTURES COHERENTES DE BASSE PRESSION DANS L'ECOULEMENT EN CONTRAROTATION. NOUS NOUS PENCHONS ENSUITE SUR LEUR CONTRIBUTION AUX DISTRIBUTIONS DE PRESSION EXPONENTIELLES, MESUREES EN VOLUME, SOULIGNANT L'IMPORTANCE DES GRANDES ECHELLES DANS LA DESCRIPTION DES FLUCTUATIONS DE PRESSION.
