Étude expérimentale de la couche limite turbulente qui se développe à l'aval d'une manipulation combinée utilisant des lamelles minces et paroi rainurée PDF Download
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Author: Arezki Smaili
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 212
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Book Description
Author: Arezki Smaili
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 212
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Author: Latifa Skandaji Rezg
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 132
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Dans cette thèse l'étude expérimentale présentée concerne la réduction du frottement et de la turbulence dans une couche limite. Cette réduction est produite par des oscillations transversales périodiques appliquées au niveau de la paroi sur laquelle se développe une couche limite turbulente. Les simulations numériques directes de Jung et al. (1992) de l'écoulement de canal soumis à des oscillations périodiques, dans la direction transversale, sont à l'origine de cette étude. Elles montrent en effet, une réduction de l'activité turbulente et du frottement qui peut atteindre jusqu'à 40%. Ces réductions ont été également observées dans d'autres études de simulations numériques directes d'une couche limite tridimensionnelle sous l'action d'un gradient de pression transversal constant appliqué a l'écoulement. Les processus qui sont à la base de ces réductions ont été attribués à une modification fondamentale de la structure de l'écoulement très près de la paroi et notamment à une modification de l'interaction qui existe entre les "streaks" et les tourbillons longitudinaux. Les résultats obtenus dans cette étude confirment ces mécanismes et montrent de bon accord avec les simulations de Jung et al. (1992). Les principaux résultats sont les suivants : L'analyse de la tension de Reynolds uv dans les quatre quadrants montre une augmentation de l'intensité des fluctuations de vitesses longitudinales positives, liée à un changement du mécanisme de production de la turbulence près de la paroi. Les corrélations spatio-temporelles de la fluctuation de vitesse longitudinale ainsi que les mesures de vorticite montrent des changements importants aux niveaux des structures "typiques" de la couche limite. On observe notamment une augmentation de l'espacement transversal moyen entre les "streaks", une diminution de la période moyenne des éjections ainsi qu'une réorientation des structures dans la direction transversale. Les bilans effectués à partir de l'équation de transport de l'énergie cinétique montrent, dans la zone ou le cisaillement transversal est important, une réduction du terme de diffusion visqueuse de l'énergie qui tend à atténuer la diminution de l'énergie cinétique turbulente.
Author: Fenella De Souza
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 336
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UNE COUCHE LIMITE INCOMPRESSIBLE, TURBULENTE ET MANIPULEE PAR UN CYLINDRE CIRCULAIRE EST ETUDIEE PRINCIPALEMENT A L'AIDE DE MESURES PAR ANEMOMETRIE A FILS CHAUDS. ON ESPERE AINSI ELUCIDER LES MECANISMES CONDUISANT A LA DISSIMILITUDE, ENTRE LES TRANSFERTS DE QUANTITE DE MOUVEMENT ET DE CHALEUR, QUI SE PRODUIT DANS LES ZONES PROCHE ET INTERMEDIAIRE DU SILLAGE DU MANIPULATEUR, VIOLANT L'ANALOGIE DE REYNOLDS. LES BILANS DES EQUATIONS DE TRANSPORT DE L'ENERGIE CINETIQUE ET DES TENSIONS DE REYNOLDS TURBULENTES REVELENT QUE LES DEUX TYPES D'ECOULEMENTS IMPLIQUES DANS L'INTERACTION SILLAGE/COUCHE LIMITE IMPOSENT LEUR INFLUENCE SUR DES PROCESSUS D'ENERGIE DISTINCTS. UNE DIFFERENCE NOTEE ENTRE LES PROCESSUS DE PRODUCTION ET DE TRANSPORT D'ENERGIE EST RELIEE A LA DISSIMILITUDE. PAR LA SUITE, L'ORGANISATION DE GRANDE ECHELLE EST ETUDIEE. A PARTIR DE MESURES PAR PEIGNES DE FILS CHAUDS, ON EFFECTUE DES PSEUDO-VISUALISATIONS, UNE ANALYSE SPECTRALE AINSI QU'UNE ANALYSE CONDITIONNELLE. TROIS TECHNIQUES CONDITIONNELLES SONT MISES EN UVRE: LE CALCUL DE MOYENNES CONDITIONNELLES BASE SUR LA DETECTION WAG (WINDOW AVERAGE GRADIENT), ET DEUX TECHNIQUES DE FILTRAGE DU CHAMP DE VITESSE INSTANTANE, BASEES RESPECTIVEMENT SUR LA DECOMPOSITION SPECTRALE DU SIGNAL, ET SUR LA DECOMPOSITION TEMPS-FREQUENCE PAR L'ANALYSE EN ONDELETTES. CES TECHNIQUES MONTRENT L'IMPORTANCE DE LA DOMINANCE DES TOURBILLONS DE VORTICITE NEGATIVE GENERES AU DESSUS DU CYLINDRE. CES DERNIERS CONTRIBUENT A LA REDUCTION DU FROTTEMENT PARIETAL ET A L'AUGMENTATION DU TRANSFERT DE CHALEUR, ET SONT AINSI TROUVES ETRE EN GRANDE PARTIE RESPONSABLES DE LA DISSIMILITUDE. EN OUTRE, LA TECHNIQUE DU FILTRAGE SPECTRAL AUTORISE UNE ANALYSE DU BILAN D'ENERGIE CINETIQUE EN DECOMPOSITION TRIPLE, QUI PERMET DE CONFIRMER CES OBSERVATIONS. ENFIN, ON DEVELOPPE UN MODELE SIMPLIFIE DU PROCHE SILLAGE DU MANIPULATEUR PAR UNE SERIE DE TOURBILLONS POTENTIELS, AFIN DE VALIDER ET DE COMPLETER LES RESULTATS EXPERIMENTAUX. CETTE MODELISATION S'EST AVEREE PROMETTEUSE
Author: Patrick B.. Spitz
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 30
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etude d'une couche limite bidimensionnelle se developpant sur un cylindre dont l'axe est parallele a la direction de la vitesse exterieure. a une position ou l'ecoulement est pleinement developpe une partie du cylindre est mise en rotation, creant ainsi des effets tridimensionnels qui peuvent etre importants. mesures de pression et de vitesse moyenne dans la sous-couche a proximite de la paroi. determination des coefficients de frottement et mesures de turbulence. analyse numerique a l'aide d'un schema de longueur de melange modifie
Author: Moktar Benhalilou
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 380
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L'ACTION DES RIBLETS SUR UNE COUCHE LIMITE TURBULENTE A ETE ETUDIEE DEPUIS DE NOMBREUSES ANNEES DEJA, ET IL SEMBLE MAINTENANT BIEN ETABLI QUE DES RAINURES LONGITUDINALES A LA PAROI PERMETTENT D'OBTENIR DES REDUCTIONS DE TRAINEE POUVANT ATTEINDRE 10%. CEPENDANT, LES MECANISMES PHYSIQUES RESPONSABLES DE LA STABILISATION DE L'ECOULEMENT NE SONT PAS ENCORE BIEN CONNUS, ET LES MODELISATIONS NUMERIQUES NE SONT PAS FIABLES. LE BUT DE CE TRAVAIL EXPERIMENTAL ET NUMERIQUE EST D'ETUDIER LE COMPORTEMENT D'UNE COUCHE LIMITE TURBULENTE SUR UNE PAROI MUNIE DE RAINURES TRIANGULAIRES, AFIN DE COMPRENDRE LES PROCESSUS QUI INTERVIENNENT DANS LE MECANISME DE REDUCTION DE TRAINEE. LES EXPERIENCES SONT MENEES EN TUNNEL HYDRODYNAMIQUE. DES MESURES PONCTUELLES SONT EFFECTUEES PAR VELOCIMETRIE LASER DOPPLER. LES TROIS COMPOSANTES DE LA VITESSE MOYENNE ET LE CHAMP TURBULENT SONT DETERMINES, CERTAINES DE CES MESURES ETANT MEME REALISEES A L'INTERIEUR DES RAINURES. LA PARTIE NUMERIQUE CONSISTE A DEVELOPPER DES PROGRAMMES EN UTILISANT DES HYPOTHESES DE FERMETURE SIMPLE BASEES SUR UNE LONGUEUR DE MELANGE. LES RESULTATS SONT COMPARES A CEUX OBTENUS EXPERIMENTALEMENT. LES PRINCIPAUX RESULTATS SONT LES SUIVANTS: I) LES ETUDES NUMERIQUES ONT ABOUTI A DES VARIATIONS DE TRAINEE SUPERIEURES A CELLES HABITUELLEMENT OBTENUES EXPERIMENTALEMENT; II) LA VISCOSITE SEMBLE ETRE TRES IMPORTANTE DANS LE PROCESSUS DE REDUCTION DE TRAINEE TURBULENTE: DANS UN PREMIER TEMPS, LES EFFETS VISQUEUX EQUILIBRENT LA TRES GRANDE AUGMENTATION DE SURFACE, ALORS L'ACTION SUR LES STRUCTURES DE LA TURBULENCE CONDUIT AUX REDUCTIONS DE TRAINEE OBSERVEES
Author: C.M. Brauner
Publisher: Lecture Notes in Mathematics
ISBN:
Category : Mathematics
Languages : en
Pages : 556
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Ce volume rassemble les travaux présentes aud "Journées Mathématiques sure les perturbations singuliès et la théorie de la couche limite", qui se sont déroulées du 8 au 10 Décembre 1976 à l'Ecole Centrale de Lyon.
Author: Alexandre Trijoulet
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 439
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Cette thèse présente la définition et les résultats d'une étude expérimentale de couche limite turbulente incompressible bidimensionnelle sur paroi rugueuse en présence de gradients de pression. La motivation de l'étude est associée à des problèmes rencontrés par EDF sur des aubes de pompes. Une synthèse bibliographique détaillée présente les connaissances actuelles sur la structure des couches limites turbulentes sur paroi lisse et sur parois rugueuses, en se focalisant plus particulièrement sur la notion de lois de paroi. L'établissement d'une similitude locale partielle entre les écoulements bidimensionnels réalisés en soufflerie et les écoulements tridimensionnels en présence de rotation uniforme présents à l'intérieur des pompes est discuté à partir d'une analyse des équations de Navier-Stokes. La difficulté d'assurer une similitude locale complète est mise en évidence. Cinq états de surface rugueux comportant des rugosités en forme de sillons triangulaires jointifs orientés perpendiculairement à l'écoulement ont été réalisés. Deux configurations d'écoulement (sans gradient de pression et ralenti) ont été retenues car des effets indésirables de faibles nombres de Reynolds sont apparus en écoulement accéléré. L'utilisation d'anémomètres à un ou deux fils chauds permet la mesure du champ de vitesses moyennes et de grandeurs turbulentes, avec la possibilité de réaliser des comparaisons croisées entre les différents résultats. Le calcul du coefficient de frottement est fait à partir des profils semi-logarithmiques de la vitesse moyenne à l'aide de lois de paroi. L'évolution des paramètres des lois de parois étudiées et des paramètres de similitude sont également présentées. Il ressort de cette étude que les lois de paroi et surtout la "hauteur de grain de sable équivalent" peuvent dépendre du gradient de pression et que la détermination du coefficient de frottement à partir de ces lois peut s'avérer difficile.
