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Book   tude exp  rimentale de l influence des conditions p  riph  riques sur un   coulement turbulent de type rotor stator

Download or read book tude exp rimentale de l influence des conditions p riph riques sur un coulement turbulent de type rotor stator written by Emmanuel D'Haudt and published by . This book was released on 2006 with total page 175 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Les recherches effectuées sur des écoulements turbulents dans des cavités interdisques ont permis de mettre en évidence l'importance des conditions aux limites. Ce présent travail a pour but de mieux comprendre les phénomènes qui régissent l'apparition de différents types d'écoulements observés dans une cavité rotor-stator non soumise à un flux radial forcé. Dans cette optique, un banc d'essais a été adapté pour étudier plus spécifiquement l'influence de deux paramètres géométriques, l'un lié à une faible différence entre le rayon des disques, l'autre relatif à la présence d'un carter permettant de supprimer l'écoulement produit par la paroi externe du rotor. La base de données constituée à partir de mesures effectuées principalement par anémométrie à fils chauds a été confrontée à des résultats de simulations numériques réalisés à l'aide du code de calcul FLUENT. L'analyse des résultats montre en particulier qu'à la périphérie du système, le fluide éjecté par l'effet centrifuge du rotor est nécessairement compensé par une injection provenant partiellement du fluide au repos situé à l'extérieur à la cavité, près du stator, et de la réintroduction du fluide éjecté par le rotor. La proportion entre ces deux sources, qui dépend étroitement des paramètres géométriques retenus, influe sur le niveau de pré-rotation du fluide en entrée de cavité et conditionne ainsi l'apparition des différents types d'écoulement observés, notamment l'écoulement en bloc de type Batchelor.

Book   coulements de type rotor stator soumis    un flux axial

Download or read book coulements de type rotor stator soumis un flux axial written by Sébastien Poncet and published by . This book was released on 2005 with total page 209 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Cette étude expérimentale et numérique porte sur la caractérisation des écoulements de type rotor-stator soumis à un flux axial selon deux angles: turbulence et stabilité. De nouvelles mesures par LDA sont comparées aux prévisions d'un modèle avancé de transport des tensions de Reynolds essentiellement pour les écoulements turbulents à couches limites séparées. Cette confrontation a permis d'approfondir les propriétés des écoulements confinés soumis à une forte rotation. Dans le cas d'une cavité fermée ou lorsqu'un flux centripète est imposé, la structuration de l'écoulement est de type Batchelor: la couche limite du rotor et celle du stator sont séparées par noyau central en rotation. La vitesse tangentielle dans le noyau est proportionnelle à la vitesse locale du disque avec un coefficient de proportionnalité K. Ce coefficient peut être déterminé à partir d'un coefficient local de débit selon une loi analytique dont les deux coefficients dépendent uniquement du taux de prérotation du fluide. Cette loi est indépendante de l'espace interdisque et de la géométrie. Pour de forts flux centrifuges, la structuration de l'écoulement devient de type Stewartson avec une couche limite unique sur le rotor. La transition entre ces deux structurations peut être caractérisée par un nombre de Rossby basé sur l'espace radial entre le rotor et le cylindre extérieur. Cette transition est continue et indépendante de l'espace interdisque et de la géométrie. La turbulence est concentrée dans les couches limites et augmente du centre vers la périphérie du disque. Lorsqu'un flux est imposé, la zone relaminarisée proche de l'axe en cas de cavité fermée, disparaît et la turbulence est maximale près des zones d'entrée et de sortie du fluide. L'influence d'un flux sur la stabilité des écoulements de type Couette de torsion à couches limites jointes, de type mixte et de type Batchelor a également été étudiée à partir de visualisations de l'écoulement. Les réseaux de cercles concentriques et de spirales mais aussi les ondes solitaires et les spots turbulents observés en cavité fermée subsistent en présence d'un flux mais les seuils d'apparition sont décalés. De nouvelles instabilités essentiellement sous la forme de spirales apparaissent également. Une instabilité de type " crossflow ", générique de ce type d'écoulement, a été observée. Elle se développe sous la forme de spirales positives localisées en périphérie de la cavité. Elle est due aux points d'inflexion dans les profils axiaux des vitesses moyennes radiale et tangentielle.

Book Contribution    l     tude des   coulements turbulents dans une cavit   rotor stator

Download or read book Contribution l tude des coulements turbulents dans une cavit rotor stator written by Roger Debuchy and published by . This book was released on 2016 with total page 133 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: "Les recherches exposées s’inscrivent dans la thématique des écoulements turbulents confinés dans une cavité délimitée par deux disques parallèles et coaxiaux, dont l’un est en rotation. Le premier chapitre inclut une description des installations expérimentales et des moyens de mesure mis en place pour étudier les effets d’une faible aspiration forcée sur les propriétés de l’écoulement inter-disques, sans et avec échanges de chaleur. Il présente le bilan des principales conclusions tirées de l’analyse des résultats expérimentaux, notamment du point de vue de l’influence des paramètres adimensionnés sur les champs de vitesses et de température, sur les corrélations turbulentes et les pressions pariétales. Ces travaux ouvrent une nouvelle voie de recherche visant à caractériser la sensibilité de l’écoulement aux effets de l’ouverture périphérique de la cavité rotor-stator à l’atmosphère. L’enjeu scientifique consiste à saisir les mécanismes qui régissent l’interaction entre les écoulements interne et externe à la cavité, tout en évitant une étude exhaustive de l’influence des nombreux paramètres géométriques possibles. Les moyens expérimentaux et numériques mis en oeuvre dans cette optique ainsi que les principales conclusions font l’objet du second chapitre. Le troisième chapitre met l’accent sur le développement de modèles théoriques basés sur une approche asymptotique couplée à des hypothèses simples mais réalistes. Il présente une synthèse des différentes solutions analytiques obtenues et des propriétés originales mises en lumière, telles que l’existence de quantités invariantes, que l'analyse seule des résultats expérimentaux et numériques n'aurait pas permis de déceler." [Source : 4ème de couv.]

Book SIMULATIONS NUMERIQUES D ECOULEMENTS TRANSITIONNELS ET TURBULENTS DANS DES CONFIGURATIONS DE TYPE ROTOR STATOR

Download or read book SIMULATIONS NUMERIQUES D ECOULEMENTS TRANSITIONNELS ET TURBULENTS DANS DES CONFIGURATIONS DE TYPE ROTOR STATOR written by REMI.. JACQUES and published by . This book was released on 1997 with total page 240 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: CE TRAVAIL DE THESE PORTE SUR L'ETUDE NUMERIQUE DES ECOULEMENTS TRANSITIONNELS ET TURBULENTS DANS UNE CAVITE CONFINEE FORMEE DE DEUX DISQUES COAXIAUX DONT L'UN EST EN ROTATION UNIFORME AUTOUR DE SON AXE DE REVOLUTION (ROTOR), ET L'AUTRE STATIONNAIRE (STATOR). LES SIMULATIONS NUMERIQUES SONT EFFECTUEES SOUS L'HYPOTHESE D'AXISYMETRIE DE L'ECOULEMENT INSTANTANE. ON UTILISE ALORS UN CODE DE CALCUL PARALLELISE INTEGRANT UNE DECOMPOSITION DE DOMAINE. PLUSIEURS CARACTERISTIQUES DES ECOULEMENTS ENTRE DEUX DISQUES TOURNANTS SONT REPRODUITES : EXISTENCE DE COUCHES LIMITES SUR LES DEUX DISQUES TOURNANTS, SEPAREES PAR UN REGION CENTRALE DE L'ECOULEMENT EN ROTATION MOYENNE UNIFORME, CARACTERE PLUS INSTABLE DE LA COUCHE LIMITE LIEE AU DISQUE FIXE. L'EXISTENCE D'UN REGIME D'ONDES INERTIELLES A EGALEMENT ETE MIS EN EVIDENCE DANS LE CUR DE LA CAVITE LORSQUE L'ECOULEMENT EST TURBULENT DANS LA COUCHE LIMITE LIEE AU DISQUE FIXE. L'ETUDE DES EQUATIONS DE TRANSPORT DES TENSIONS DE REYNOLDS MONTRE QUE LA ROTATION MODIFIE LES DISTRIBUTIONS SPATIALES DE CERTAINS TERMES INTERVENANT DANS LES BILANS ASSOCIES A CES EQUATIONS. ILS METTENT EGALEMENT EN EVIDENCE LES LIMITATIONS DE L'HYPOTHESE D'AXISYMETRIE QUI MODIFIE ALORS DES CARACTERISTIQUES INTRINSEQUES DE LA TURBULENCE. DES SIMULATIONS NUMERIQUES TRIDIMENSIONNELLES AVEC UN CODE DE CALCUL PARALLELISE SONT ALORS EFFECTUEES POUR LE REGIME D'ECOULEMENT LAMINAIRE INSTATIONNAIRE. CES PREMIERES SIMULATIONS ONT MONTRE QUE L'HYPOTHESE D'AXISYMETRIE STABILISAIT L'ECOULEMENT. ENFIN, LES RESULTATS DE SIMULATION NUMERIQUE SONT CONFRONTES A DES RESULTATS FOURNIS PAR UNE MODELISATION DE LA TURBULENCE DE TYPE K - ET DES RESULTATS EXPERIMENTAUX. LES DEUX METHODOLOGIES NUMERIQUES FOURNISSENT DES RESULTATS RELATIVEMENT PROCHES CONCERNANT LES DISTRIBUTIONS DE VITESSE MOYENNE.

Book Ecoulement turbulent avec aspiration radiale entre un disque fixe et un disque en rotation

Download or read book Ecoulement turbulent avec aspiration radiale entre un disque fixe et un disque en rotation written by Roger Debuchy and published by . This book was released on 1993 with total page 235 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: La recherche de l'amelioration du rendement des turbomachines necessite des connaissances approfondies sur des ecoulements dans les systemes de cavites interdisques en rotation. Le cas particulier de l'ecoulement turbulent centripete entre un disque fixe et un disque mobile, jusqu'a present peu exploite, fait l'objet de cette etude. Une installation d'essais specifique permet d'isoler l'influence des principaux parametres sans dimensions susceptibles de modifier les proprietes de l'ecoulement. L'etude experimentale par anemometrie a fil chaud fournit l'evolution des vitesses moyennes radiale et orthoradiale ainsi que celle des contraintes de reynolds pour les differentes valeurs des parametres significatifs. L'analyse des resultats fait apparaitre que le niveau d'aspiration ainsi qu'une obstruction partielle peripherique modifient notablement les caracteristiques de l'ecoulement. Des mesures de pression moyenne sur le stator confirment ces observations. Une comparaison avec des donnees experimentales de l'onera est egalement presentee. L'aspect theorique du probleme est ensuite aborde, a la fois par un modele elabore a partir d'une approche asymptotique et par un developpement numerique. Dans les deux cas, les resultats issus de la modelisation sont confrontes a l'experience.

Book Etude des r  gimes d   coulements et de transferts thermiques dans les syst  mes en rotation soumis    un flux force

Download or read book Etude des r gimes d coulements et de transferts thermiques dans les syst mes en rotation soumis un flux force written by Pierre Maubert and published by . This book was released on 1993 with total page 604 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: LES ECOULEMENTS DANS LES CAVITES EN ROTATION SONT ETUDIES PAR APPROCHE NUMERIQUE. ON CONSIDERE DES GEOMETRIES SIMPLIFIEES DANS LESQUELLES SE DEVELOPPENT DES ECOULEMENTS AXISYMETRIQUES, EN REGIMES LAMINAIRE ET TRANSITIONNEL. LES EQUATIONS DE NAVIER-STOKES SONT ECRITES POUR UN FLUIDE DE BOUSSINESQ. DEUX MODELES NUMERIQUES SONT UTILISES, UNE METHODE PSEUDO-SPECTRALE DE TYPE COLLOCATION-CHEBYSHEV POUR LES CAVITES EN ROTATION D'ENSEMBLE ET UNE METHODE AUX ELEMENTS FINIS POUR LES CAVITES ROTOR-STATOR. LES SOLUTIONS ANALYTIQUES DETERMINEES A PARTIR DE L'ECOULEMENT SE DEVELOPPANT AU VOISINAGE D'UN DISQUE SONT GENERALISEES, POUR DES ECOULEMENTS LAMINAIRES, AUX GEOMETRIES ETUDIEES. POUR UNE CAVITE EN ROTATION D'ENSEMBLE, ON DECRIT LES TROIS TYPES DE REGIMES POUR LESQUELS SE DEVELOPPENT DES STRUCTURES DE COUCHES D'EKMAN. ON MONTRE QUE, SUIVANT LE RAPPORT DE FORME ET EN FONCTION DES TAUX DE ROTATION ET DE FLUX FORCE, DES INSTABILITES APPARAISSENT DANS L'ECOULEMENT. LES DIFFERENTES TRANSITIONS RESULTANTES SONT ANALYSEES ET CONFRONTEES AVEC DES ETUDES THEORIQUES ET EXPERIMENTALES. DIFFERENTES CONFIGURATIONS PRESENTANT DES GRADIENTS THERMIQUES PARALLELE ET PERPENDICULAIRE A L'AXE DE ROTATION SONT EGALEMENT ENVISAGEES. LES RESULTATS MONTRENT LE DECOUPLAGE POSSIBLE DES EFFETS DYNAMIQUE ET THERMIQUE. NOUS EFFECTUONS ALORS UNE COMPARAISON AVEC LES SOLUTIONS ASYMPTOTIQUES CORRESPONDANTES. DANS LE CAS DES CAVITES ROTOR-STATOR (ISOLEE ET AVEC VEINE EXTERNE), L'ETUDE PRESENTE L'INFLUENCE D'UN FLUX FORCE A VITESSE DE ROTATION FIXEE. UNE ANALYSE DES REGIMES D'ECOULEMENT ET UNE APPROCHE DU PHENOMENE DE REENTREE DE L'ECOULEMENT EXTERNE SONT TRAITEES. UNE COMPARAISON DES RESULTATS OBTENUS AVEC DES LOIS EXPERIMENTALES EST MENEE. UNE GEOMETRIE PLUS COMPLEXE, PRENANT EN COMPTE UN SYSTEME DE CHICANES, EST EGALEMENT ENVISAGEE