Etude d'un Jet Plan

Thèmes abordés

Jet Plan, écoulement turbulent, régime laminaire, écoulement laminaire, Navier Stockes, vélocimétrie laser Doppler

Résumé du document

Un écoulement turbulent se définit par rapport au régime laminaire. L'écoulement laminaire est organisé et entièrement prédictible par la résolution des équations de continuité et de Navier Stockes associées aux conditions initiales et aux conditions aux couches limites.
A l'inverse, l'écoulement turbulent présente une structure désorganisée se manifestant par des fluctuations aléatoires spatiales et temporelles des grandeurs caractéristiques de l'écoulement, telles que les composantes du vecteur vitesse ou la pression, mais également de toutes grandeurs scalaires transportables par l'écoulement (température ou concentration d'un polluant).

Extraits

[...] optique Ainsi la fréquence Doppler f correspondant au passage de la particule clans le réseau de franges se trouve superposée à la fréquence f b de balayage des franges. équence La vitesse effectivement mesurée Vmesurée sera donc la somme de la vitesse de passage de la particule et de la vitesse de défilement des franges U d : U d = fb i Vmesurée = V + U d > 0 De plus, la vitesse de balayage est choisie de telle manière que Vmesurée soit toujours positive. [...]

[...] u Autocorr. v Fig.16. Fonctions d'auto corrélation 25 Et après intégration : Pour U1 : TE = 1.5 ms Pour U 2 : TE = 1.1 ms Comme U 1 = 18.7165 m/s et U 2 = 0.6174 m/s , on trouve : Pour U1 : Λ1 = U 1TE = 28.07 mm Pour U 2 : Λ 2 = U 2TE = 0.68 mm On peut également tracer le spectre de puissance des signaux temporels de vitesse afin de relever les pentes caractéristiques. [...]

[...] Il s'agit maintenant de mettre en œuvre une autre méthode de mesure de profils de vitesse, la LDA (Laser Doppler Anemometry) Etude d'un jet plan par LDA 1D 1. Présentation de la vélocimétrie laser Doppler (LDA) 1.1 Principe Un écoulement est ensemenc par de fines particules, solides dans le cas d'un ensemencé écoulement en phase liquide, solides et liquides (aérosol) dans le cas d'un écoulement en phase gazeuse. On fait I ‘hypothèse que les particules sont suffisamment petites pour suivre parfaitement l'écoulement. [...]

[...] On utilise pour cela l'intensité turbulente, qui sera maximale à la frontière du jet. De plus, Il faut tracer les profils de part et d'autre de l'axe central du dispositif (bien qu'on s'attende à une symétrie) car il y a en un angle de décalage entre l'horizontale et l'axe central du jet turbulent. On trace donc les profils de l'intensité turbulente en fonction de la position verticale pour les 3 positions : o o o x = 255 mm x = 352 mm x = 450 mm Elle passe par deux maximums, qui correspondent aux extrémités du jet. [...]

[...] tensions de reynolds normalisées tension normalisée x=255 mm x=352 mm x=450 mm - eta Fig.10. –Tension de Reynolds selon U Echelles caractéristiques de la turbulence Pour chaque section étudiée, nous allons tracer la densité de probabilité du signal temporel des composantes U 1 et U 2 de la vitesse. Nous pourrons déterminer également les facteurs de dissymétrie S et d'aplatissement ℑ qui sont définis par : 1 n Xi X n i ( ) 3 (σ ) ℑ= 1 n Xi X n i ( ) 4 (σ ) Pour x = 255 mm : x 10 Affichage de la ddp Histogramme de vérification 6000 255mm, U - ncl 1 255mm, U - cl ncl 1 x 10 Affichage de la ddp Histogramme de vérification 6000 255mm, U -20 255mm, U -20 - cl - Fig.11. [...]