Etude du refroidissement d' une paroi concave par l' impact d'un jet bidimensionnel PDF Download
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Author: Thi Kim Dung Hoang
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 203
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Book Description
L'impact de jets est largement utilisé aujourd'hui dans l'industrie car ils génèrent d'importants transferts de chaleur et/ou de masse. Pour le refroidissement de la surface interne d'une aube de turbine, dans la région à mi-corde, la courbure est si faible que l'on peut, en première approximation, considérer que les jets frappent une paroi plane. Cette hypothèse n'est plus vraie au bord d'attaque où les jets viennent frapper une plaque courbe concave. Malheureusement très peu d'études concernent l'impact de jets sur des parois courbes (une quinzaine au plus, en 30 ans). Pour aborder cette problématique nous avons entrepris, dans ce travail, l'étude aérothermique d'impact d’un jet plan sur une paroi concave. Les résultats indiquent pour certaines configurations qu'il existe un phénomène instationnaire instable : un battement du jet qui se caractérise par une légère oscillation du jet autour de trois positions semi-stables. Cet écoulement est analysé à partir des champs moyens de vitesse et des valeurs turbulentes obtenues par Vélocimétrie par Imagerie de Particules (PIV). Les transferts de chaleur sur la paroi d'impact sont déterminés à partir des mesures de température par thermographie infrarouge. Ce battement du jet entraîne une modification très importante de la structure de l'écoulement et du transfert de chaleur qui sont très différents de ceux observés, dans la littérature, pour le cas d'un impact de jet classique. Dans l'optique d'utiliser ce type de phénomène pour l'optimisation du refroidissement d’une paroi concave, nous nous sommes intéressés à l'influence des conditions aux limites (tabs en entrée ou obturateur en sortie) et des principaux paramètres géométriques et dynamiques (hauteur d’impact, nombre de Reynolds,...).
Author: Thi Kim Dung Hoang
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Languages : fr
Pages : 203
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Book Description
L'impact de jets est largement utilisé aujourd'hui dans l'industrie car ils génèrent d'importants transferts de chaleur et/ou de masse. Pour le refroidissement de la surface interne d'une aube de turbine, dans la région à mi-corde, la courbure est si faible que l'on peut, en première approximation, considérer que les jets frappent une paroi plane. Cette hypothèse n'est plus vraie au bord d'attaque où les jets viennent frapper une plaque courbe concave. Malheureusement très peu d'études concernent l'impact de jets sur des parois courbes (une quinzaine au plus, en 30 ans). Pour aborder cette problématique nous avons entrepris, dans ce travail, l'étude aérothermique d'impact d’un jet plan sur une paroi concave. Les résultats indiquent pour certaines configurations qu'il existe un phénomène instationnaire instable : un battement du jet qui se caractérise par une légère oscillation du jet autour de trois positions semi-stables. Cet écoulement est analysé à partir des champs moyens de vitesse et des valeurs turbulentes obtenues par Vélocimétrie par Imagerie de Particules (PIV). Les transferts de chaleur sur la paroi d'impact sont déterminés à partir des mesures de température par thermographie infrarouge. Ce battement du jet entraîne une modification très importante de la structure de l'écoulement et du transfert de chaleur qui sont très différents de ceux observés, dans la littérature, pour le cas d'un impact de jet classique. Dans l'optique d'utiliser ce type de phénomène pour l'optimisation du refroidissement d’une paroi concave, nous nous sommes intéressés à l'influence des conditions aux limites (tabs en entrée ou obturateur en sortie) et des principaux paramètres géométriques et dynamiques (hauteur d’impact, nombre de Reynolds,...).
Author: Matthieu Fenot
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Languages : fr
Pages : 328
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Nous avons cherché à quantifier expérimentalement les transferts convectifs en paroi provoqués par l'impact d'un ou de plusieurs jets. Pour ce faire, nous avons utilisé une technique basée sur l'emploi simultané d'un film chauffant et de la thermographie infrarouge. Cette technique permet d'imposer plusieurs flux à la paroi. Pour chacun de ces flux, la température de paroi est mesurée par thermographie infrarouge. Il est, dès lors, possible de calculer par régression linéaire la température adiabatique de paroi et le coefficient d'échange. Une validation a, dans un premier temps, été effectuée sur une configuration de jet unique en impact sur une paroi plane, pour plusieurs températures d'injection. Par la suite, la méthode a été appliquée aux études des influences de l'interaction entre les jets, de la présence d'un confinement et de la concavité de la paroi d'impact. Enfin, une configuration d'aube de turbine, simplifiée et agrandie, a été envisagée.
Author: André Babineau
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Languages : fr
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"Les jets impactant une surface sont souvent utilisés pour augementer le transfert de chaleur de celle-ci. Cette technique est employée pour réduire la température des aubes dans une turbine à gaz. Ceci permet à la turbine d'opérer à une plus haute efficacité. La plupart des études sur les jets impactants font référence à une surface plane. Par contre, lorsqu'un jet impacte l'intérieur d'une aube de turbine à gaz, cette surface est concave. Des études ont montré que pour une certaine gamme du nombre de Reynolds, un jet injecté dans une cavité peut entrer dans un mouvement oscillatoire. Ce phénomène s'appelle battement du jet. Le but de cette étude est d'étudier certaines caractéristiques du comportement d'un jet impactant une cavité concave telles que les champs de vitesse, les coefficients de pression et le nombre de Nusselt à la paroi. Ceci a été accompli à l'aide de simulations numériques utilisant différentement géométries, fluides et valeur du nombre de Reynolds. Les fluides utilisés sont l'air, l'eau et un nanofluide (composé d'eau avec une concentration de 6% d'Al2O3)." --Sommaire.
Author: Daniel Thibault
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Languages : fr
Pages : 183
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Book Description
L'amélioration des performances et des rendements de turboréacteurs passe par l'augmentation de la température des gaz de la chambre de combustion. Les éléments en aval de la chambre de combustion sont soumis à de fortes contraintes thermiques. Ainsi, les aubes de turbines basse pression possèdent plusieurs systèmes de refroidissement dont l'impact de jet. Les cas d'études de cette technique sont simplifiés et contrastent avec les géométries complexes de l'application industrielle de l'impact de jets aux aubes de turbine. Nous nous sommes intéressés à une injection à travers une paroi fine et alimentée par un écoulement amont cisaillant, afin d'être plus proche du cas réel. Notre étude comprend trois parties se basant sur ce type d'injection, pour lesquelles nous avons cherché à déterminer expérimentalement les coefficients d'échange de chaleur convectif. La première partie comprend des mesures expérimentales de vitesse par PIV et de température par caméra infrarouge, pour une configuration de jet unique en impact sur une plaque plane. Cette partie est représentative de la zone intrados/extrados d'une aube de turbine. Dans un deuxième temps on s'intéresse à l'influence de la courbure sur les échanges de chaleur d'une rangée de jets sur une paroi concave, représentant la situation au bord d'attaque. Dans un dernier temps, nous nous sommes intéressés à une configuration plus complexe, un modèle simplifié et agrandi d'une aube basse pression formé d'une partie courbe refroidie par neuf orifices et de deux parties planes refroidies chacune par trois rangées de cinq trous. Les paramètres de l'étude sont notamment la distance d'impact et les nombres de Reynolds des jets et de l'écoulement cisaillant en amont de l'injection.
Author: André Babineau
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ISBN: 9781321343700
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Languages : fr
Pages : 0
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Book Description
"Les jets impactant une surface sont souvent utilisés pour augementer le transfert de chaleur de celle-ci. Cette technique est employée pour réduire la température des aubes dans une turbine à gaz. Ceci permet à la turbine d'opérer à une plus haute efficacité. La plupart des études sur les jets impactants font référence à une surface plane. Par contre, lorsqu'un jet impacte l'intérieur d'une aube de turbine à gaz, cette surface est concave. Des études ont montré que pour une certaine gamme du nombre de Reynolds, un jet injecté dans une cavité peut entrer dans un mouvement oscillatoire. Ce phénomène s'appelle battement du jet. Le but de cette étude est d'étudier certaines caractéristiques du comportement d'un jet impactant une cavité concave telles que les champs de vitesse, les coefficients de pression et le nombre de Nusselt à la paroi. Ceci a été accompli à l'aide de simulations numériques utilisant différentement géométries, fluides et valeur du nombre de Reynolds. Les fluides utilisés sont l'air, l'eau et unnanofluide (composé d'eau avec une concentration de 6% d'Al2O3)." --Sommaire.
Author: Mokrane Bouainouche
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Languages : fr
Pages : 328
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La première partie de l'étude s'intéresse à la modélisation de l'impact d'un jet de gaz plan et mince sur une paroi plane en vue d'en déduire les distributions de pression et de contrainte de cisaillement sur la paroi. Dans la deuxième partie, ces résultats sont utilisés pour étudier le comportement d'un film liquide visqueux entraîné par le déplacement vertical d'une bande et soumis à l'action d'un jet. Les actions du jet sur la surface sont déterminées par un calcul numérique en utilisant un schéma de type volume fini. L’écoulement d'un jet bidimensionnel, turbulent et compressible sur une plaque plane est modélisé en utilisant le modèle de turbulence k- avec des fonctions de paroi. Pour réduire l'influence du maillage près de la paroi sur le calcul de la contrainte de cisaillement pariétale, une loi de paroi hybride est proposée en utilisant simultanément la loi de paroi logarithmique et sa forme généralisée. Les distributions de pression et de contrainte de cisaillement sont calculées et validées par des mesures expérimentales. L’équation du mouvement du film liquide est écrite en considérant le terme d'accélération, négligé dans les études précédentes. Le modèle est appliqué a un processus de galvanisation et validé par des résultats expérimentaux obtenus dans des conditions diverses
Author: Virginie Gilard
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Languages : fr
Pages : 236
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Cette étude expérimentale concerne l'écoulement et les caractéristiques de jets (plan et axisymétrique) impactant une surface concave. Celle-ci s'appuie principalement sur des visualisations par tomographie LASER, des mesures de pression pariétale et des mesures de vitesse par vélocimétrie par imagerie de particules qui nous a permis d'obtenir des champs de vitesse instantanée. Les influences de différents paramètres géométriques et aérodynamique sur cet écoulement sont ainsi analysées. Dans le cas d'un jet plan impactant une surface concave, les résultats mettent en évidence la forte influence de la courbure relative sur la structure de l'écoulement. Dans le cas d'une faible courbure relative, la présence d'un battement du jet est observée et se caractérise par une légère oscillation du jet autour de plusieurs états stables. Ce phénomène est confirmé par une analyse basée sur une décomposition en modes propres et une analyse temporelle de signaux obtenus au moyen de fils chauds.
Author: Benoît LeBlanc
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ISBN: 9781369663839
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Languages : fr
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"Cette étude a donc pour but de poursuivre l'enquête de l'aérodynamique oscillatoire des jets impactant des parois courbes, mais pour un régime d'écoulement transitoire, turbulent, tridimentionnel. Les nombres de Reynolds utilisés dans l'étude numérique, basés sur le diamètre du jet linéaire observé, sont de Red = 3333 et 6667, considérés comme étant en transition vers la turbulence. Dans cette étude, un montage numérique est construit. Le maillage, le schéma numérique, les conditions frontière et la discrétisation sont discutés et choisis. Les résultats sont ensuite validésavec des données turbulentes expérimentales."--Sommaire.
Author: Richard J. Goldstein
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ISBN: 9781573313285
Category : Calorimetry
Languages : en
Pages : 0
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Explores recent developments in heat transfer and thermal control applied to modern high-temperature gas turbine systems. It examines experimental results and techniques computational studies and methods and design recommendations. Aspects of heat transfer in rotating machinery are studied as well as thermal aspects of other sections of the turbine (e.g. the compressor). Proceedings of an August 2000 conference.
Author: Ahmed Belasri
Publisher: Springer Nature
ISBN: 9811554447
Category : Technology & Engineering
Languages : en
Pages : 659
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This book highlights peer reviewed articles from the 1st International Conference on Renewable Energy and Energy Conversion, ICREEC 2019, held at Oran in Algeria. It presents recent advances, brings together researchers and professionals in the area and presents a platform to exchange ideas and establish opportunities for a sustainable future. Topics covered in this proceedings, but not limited to, are photovoltaic systems, bioenergy, laser and plasma technology, fluid and flow for energy, software for energy and impact of energy on the environment.
