Structure de la couche limite turbulente en présence d'aspiration pariétale localisée PDF Download
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Author: Eric Merigaud
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 148
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Book Description
CETTE ETUDE ENTRE DANS LE CADRE DE LA REDUCTION DE TRAINEE DES AVIONS. ON ESPERE REDUIRE LA CONTAMINATION DU BORD D'ATTAQUE D'UNE AILE EN FLECHE, EN APPLIQUANT UNE ASPIRATION A TRAVERS UNE OU PLUSIEURS FENTES SITUEES SUR LE FUSELAGE JUSTE EN AMONT DE L'EMPLANTURE, AVEC DES DEBITS D'ASPIRATION DE L'ORDRE DE QUELQUES DIXIEMES DU DEBIT DE LA COUCHE LIMITE. DES MESURES PAR VELOCIMETRIE LASER DOPPLER DANS UN TUNNEL HYDRODYNAMIQUE A FAIBLE NOMBRE DE REYNOLDS ONT PERMIS D'ETUDIER LES EFFETS DE L'ASPIRATION AU VOISINAGE DE LA PAROI SUR LES TERMES DU TENSEUR DE REYNOLDS, SUR LE TERME DE PRODUCTION D'ENERGIE CINETIQUE DE LA TURBULENCE, TANDIS QUE DES MESURES PAR ANEMOMETRIE FIL CHAUD ONT PERMIS D'ETUDIER LES EFFETS DE L'ASPIRATION SUR LA STRUCTURE DE LA TURBULENCE DANS UNE SOUFFLERIE DE TYPE EIFFEL POUR UN NOMBRE DE REYNOLDS PLUS ELEVE. SUR LE PLAN NUMERIQUE, DEUX CODES DE RESOLUTION ONT ETE UTILISES ET ONT PERMIS DE METTRE EN EVIDENCE DES EFFETS DE L'ASPIRATION SUR LE CHAMP DE PRESSION SUFFISAMMENT IMPORTANTS POUR NECESSITER UN CODE DE RESOLUTION DES EQUATIONS DE NAVIER STOKES, PLUTOT QU'UN CODE DE RESOLUTION DES EQUATIONS DE COUCHE LIMITE
Author: Eric Merigaud
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 148
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Book Description
CETTE ETUDE ENTRE DANS LE CADRE DE LA REDUCTION DE TRAINEE DES AVIONS. ON ESPERE REDUIRE LA CONTAMINATION DU BORD D'ATTAQUE D'UNE AILE EN FLECHE, EN APPLIQUANT UNE ASPIRATION A TRAVERS UNE OU PLUSIEURS FENTES SITUEES SUR LE FUSELAGE JUSTE EN AMONT DE L'EMPLANTURE, AVEC DES DEBITS D'ASPIRATION DE L'ORDRE DE QUELQUES DIXIEMES DU DEBIT DE LA COUCHE LIMITE. DES MESURES PAR VELOCIMETRIE LASER DOPPLER DANS UN TUNNEL HYDRODYNAMIQUE A FAIBLE NOMBRE DE REYNOLDS ONT PERMIS D'ETUDIER LES EFFETS DE L'ASPIRATION AU VOISINAGE DE LA PAROI SUR LES TERMES DU TENSEUR DE REYNOLDS, SUR LE TERME DE PRODUCTION D'ENERGIE CINETIQUE DE LA TURBULENCE, TANDIS QUE DES MESURES PAR ANEMOMETRIE FIL CHAUD ONT PERMIS D'ETUDIER LES EFFETS DE L'ASPIRATION SUR LA STRUCTURE DE LA TURBULENCE DANS UNE SOUFFLERIE DE TYPE EIFFEL POUR UN NOMBRE DE REYNOLDS PLUS ELEVE. SUR LE PLAN NUMERIQUE, DEUX CODES DE RESOLUTION ONT ETE UTILISES ET ONT PERMIS DE METTRE EN EVIDENCE DES EFFETS DE L'ASPIRATION SUR LE CHAMP DE PRESSION SUFFISAMMENT IMPORTANTS POUR NECESSITER UN CODE DE RESOLUTION DES EQUATIONS DE NAVIER STOKES, PLUTOT QU'UN CODE DE RESOLUTION DES EQUATIONS DE COUCHE LIMITE
Author: G.E.A. Meier
Publisher: Springer
ISBN: 3709126886
Category : Technology & Engineering
Languages : en
Pages : 327
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This volume contributes to one of the most important topics of Fluid Mechanics in future and presents recent research results on control theory and applied control methods. Understanding and handling of control methods of nonlinear systems, typical of Fluid Mechanics, is the key to reduce losses and to improve the efficiency and safety of technical processes.
Author:
Publisher:
ISBN:
Category : Fluid mechanics
Languages : en
Pages : 544
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Author: Frédéric Plourde
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 217
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LA COMPREHENSION DES ECOULEMENTS INTERNES A INJECTION PARIETALE ENTRAVES PAR DES SEGMENTS CONSTITUE L'OBJECTIF PRINCIPAL DE CE MEMOIRE. LES DOMAINES D'APPLICATIONS, BIEN QU'ILS PUISSENT ETRE MULTIPLES, INTERVIENNENT DANS LE CADRE DE LA PREVISION DES INSTABILITES DE FONCTIONNEMENT DES PROPULSEURS SEGMENTES A PROPERGOL SOLIDE. UNE APPROCHE EN GAZ FROID A PARTIR D'UNE MAQUETTE DE SIMULATION, REPRODUISANT DES CONDITIONS D'INSTABILITES AERODYNAMIQUES SIMILAIRES, PERMET D'APPREHENDER LES ASPECTS FONDAMENTAUX ENGENDRES SOIT PAR LE TRANSFERT DE MASSE A LA PAROI, SOIT PAR LA PRESENCE DE SEGMENT, SOIT PAR LEUR INTERACTION. L'ETUDE DE L'ECOULEMENT AVEC PRESENCE DE CAVITE DEBITANTE ET DE SEGMENT ENTRAVANT LE DEVELOPPEMENT DE L'ECOULEMENT A ETE ENTREPRISE. UNE COUCHE DE CISAILLEMENT TURBULENTE A ETE IDENTIFIEE ; LA DEGRADATION LONGITUDINALE DE LA MEMOIRE DE L'ECOULEMENT S'IDENTIFIE A CELLE D'UNE COUCHE LIMITE EN CONVECTION FORCEE. EN AVAL DU SEGMENT, UNE PHASE DE DEVELOPPEMENT DES STRUCTURES TURBULENTES A ETE IDENTIFIEE. LA PERSISTANCE DE LA MEMOIRE DE LA TURBULENCE INDIQUE UNE PHASE DE TRANSPORT ET DE CONVECTION DE CES STRUCTURES. LA PAROI DEBITANTE NE DETRUIT PAS LES STRUCTURES TURBULENTES MAIS AU CONTRAIRE, JOUE UN ROLE D'AUTO-ENTRETIEN DE LA STRUCTURE FINE DE L'ECOULEMENT. UNE MODELISATION NUMERIQUE DE LA COUCHE DE CISAILLEMENT A PERMIS DE QUANTIFIER LA PRODUCTION DE LA TURBULENCE ET SA DIFFUSION EN AVAL DU SEGMENT, ET, SOULIGNE QUE L'INJECTION PARIETALE EMPECHE ET REPOUSSE LA DIFFUSION DE LA TURBULENCE A PROXIMITE DE LA PAROI DEBITANTE. UN BON ACCORD EST OBSERVE ENTRE LES RESULTATS NUMERIQUES ET EXPERIMENTAUX
Author: Rémi Nguyen Van Lan
Publisher:
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Languages : fr
Pages : 262
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L'INTERACTION FLUIDE-STRUCTURE EST TRAITEE A TRAVERS LE SIMPLE EXEMPLE D'UNE PLAQUE RECTANGULAIRE PLACEE SOUS UN ECOULEMENT TURBULENT. IL S'AGIT DANS CE TRAVAIL DE SIMULER NUMERIQUEMENT D'UNE PART LE MOUVEMENT DE LA PLAQUE EXCITEE PAR LE CHAMP DE FLUCTUATIONS DE PRESSION PARIETALE (PROBLEME STRUCTURE) ET D'AUTRE PART D'EVALUER L'EFFET DU MOUVEMENT DE LA PLAQUE SUR LE COMPORTEMENT DE LA COUCHE LIMITE TURBULENTE (CLT) (PROBLEME FLUIDE). LE PROBLEME STRUCTURE EST TRAITE EN SUPPOSANT LA PLAQUE PLACEE DANS UN MILIEU FLUIDE AU REPOS ET EXCITEE PAR UN CHAMP DE PRESSION DE TYPE CLT (MODELE DE CORCOS). L'INTERACTION ENTRE LE FLUIDE ET LA PLAQUE EST PRISE EN COMPTE PAR L'INTERMEDIAIRE DE L'IMPEDANCE DE RAYONNEMENT. LE PROBLEME FLUIDE EST RESOLU A L'AIDE DES EQUATIONS DE NAVIER-STOKES POUR LESQUELLES UNE MODELISATION DE TYPE ENERGIE CINETIQUE-DISSIPATION EST UTILISEE. L'INFLUENCE DU MOUVEMENT DE LA PLAQUE EST PRISE EN COMPTE PAR L'ENERGIE PRODUITE PAR SON MOUVEMENT ET UNE EQUATION MODELISANT LA DIFFUSION DE CETTE ENERGIE A TRAVERS LA CLT. LES RESULTATS MONTRENT UNE MODIFICATION DES QUANTITES TURBULENTES ET DU PROFIL DE LA VITESSE MOYENNE, SURTOUT DANS LA ZONE EXTERNE DE LA COUCHE LIMITE
Author: Jean Cousteix
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Languages : en
Pages :
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Author: Mohammad Hossein Shafiei Mayam
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Category :
Languages : en
Pages : 470
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L'objet de cette thèse porte sur la compréhension des structures cohérentes d'une couche limite turbulente soumise à un fort gradient de pression adverse, et qui a aussi subie une transition brusque de fort gradient de pression favorable à un gradient de pression adverse. L'installation expérimentale permet d'obtenir des conditions d'écoulement correspondant au décrochage d'une aile. De grands ensembles de champs de vitesse instantanée sont acquis par "Particle Image Velocimetry" dans des plans à la paroi alignés avec l'écoulement à trois positions différentes dans la direction de l'écoulement dans la région de gradient de pression défavorable. Les investigations sur les champs instantanés de vitesse prouvent que la région supérieure de la couche limite est densément peuplée avec des signatures de tourbillons hairpin et des paquets de hairpins qualitativement semblables à ceux rencontrées dans la couche limite turbulente à gradient de pression nul. Puisque les paquets de hairpin voyagent avec la petite dispersion de vitesse, les groupes de hairpin semblent être arrangés de façon cohérente dans la direction de l'écoulement. On constate que les paquets de hairpins se prolongent parfois au-delà d'une longueur de 2[delta] et contiennent 3 à 12 tourbillons. En plus, l'estimation stochastique linéaire et les corrélations spatiales entre l'intensité des tourbillons "pro-grade/prograde" indiquent également que les empreintes sont qualitativement semblables aux paquets de hairpin trouvés dans les champs instantanés. L'angle moyen de croissance des paquets de hairpin dans la direction de l'écoulement est approximativement 11°, ce qui est plus important que dans la couche limite turbulente à gradient de pression nul. Les hairpins individuels sont aussi légèrement plus inclinés par rapport à la paroi et plus rapprochés dans la couche limite turbulente avec gradient de pression adverse. Ces différences de propriétés de hairpin sont consistantes avec les différences de taux de déformations moyens dans les deux écoulements. L'intensité des têtes de hairpin normalisée par l'échelle de temps de Zagarola-Smits a une valeur plus élevée dans le cas à gradient de pression nul par rapport à l'écoulement présent et, dans la moitié inférieure de la couche limite diminue dans la direction de l'écoulement dans ce dernier. Tout proche de la paroi, la population de hairpins diminue dans la direction de l'écoulement, alors qu'elle augmente dans la région supérieure. Ces différentes tendances des populations et d'intensité de hairpin sont compatibles avec celles des tensions de Reynolds et de la production de turbulence. C'est également compatible aux résultats rapportés que des hairpins sont la source majeure de la production de turbulence. Finalement, la taille des tourbillons normalisée par l'épaisseur de la couche limite diminue légèrement dans la direction de l'écoulement. Puisque l'écoulement moyen évolue rapidement, il est donc possible que les structures turbulentes répondent avec un certain retard aux changements de l'écoulement moyen.
Author: Vincent Flutet
Publisher:
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Languages : fr
Pages : 141
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La turbulence est un phénomène présent dans la plupart des écoulements. A proximité d'une paroi, un de ses principaux effets est d'augmenter la traînée de l'écoulement. Il peut donc être intéressant d'affaiblir la turbulence afin de réduire la traînée. Différentes études ont montré que l'utilisation d'un champ magnétique pouvait affaiblir la turbulence. Dans un fluide conducteur en mouvement soumis à un champ magnétique se créent des forces qui s'opposent au mouvement. L'objectif de ce travail est d'étudier, dans des conditions subsoniques et supersoniques, l'effet du champ magnétique sur un canal plan turbulent, en particulier sur les structures cohérentes de la couche limite et sur la traînée de l'écoulement. Les résultats ont montré une augmentation de la sensibilité au champ magnétique avec la compressibilité. On observe aussi une réorganisation des structures cohérentes de la couche limite turbulente. Enfin, la présence du champ magnétique entraîne une participation à la traînée qui peut être compensée par une diminution de la traînée turbulente.
Author: Alexandre Trijoulet
Publisher:
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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.
Author: Latifa Skandaji Rezg
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 132
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Book Description
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.
