Etude de l'influence de l'amplitude et la fréquence de pulsation sur le taux de mélange d'un jet libre plan à densité variable

International audienceOn se propose d'étudier un jet plan pulsé à masse volumique variable en régimes laminaire et in stationnaire. A la sortie de la buse, l'écoulement est soumis à une perturbation périodique de la vitesse d'éjection de la forme : u = uo(1 + A sin(&#969t)) . La résolution numérique des équations régissant l'écoulement est effectuée à l'aide d'un code de calcul basé sur une méthode aux différences finies. Les résultats obtenus montrent que la pulsation affecte le mélange au voisinage de la buse d'éjection, plus loin les résultats du régime in stationnaire rejoignent ceux du jet permanent non pulsé. Les résultats indiquent aussi que le nombre de Strouhal n'influe pas beaucoup sur le degré de mélange de l'écoulement, alors que l'amplitude de pulsation affecte d'une manière remarquable le mélange

Bioconvection gravitactique dans un milieu stratifié

International audienceNous considérons le phénomène de bioconvection gravitactique dans une cavité rectangulaire poreuse saturée d'un fluide stratifié. La bioconvection est due aux mouvements ascendants des micro-organismes qui sont légèrement plus denses que l'eau, tandis que la stratification du fluide est d'origine solutal et joue un rôle stabilisant. Il sera montré que la bioconvection stationnaire dans un milieu stratifié est un phénomène d'instabilité sous-critique qui est due d'une part au mouvement gravitactique des micro-organismes, et d'autre part à la faible diffusivité des solutés par rapport à celle des micro-organismes. Il sera aussi montré qu'il existe un régime de bioconvection oscillante qui peut s'établir en-dessous du seuil critique du régime de bioconvection stationnaire

Etude de l'effet de la structure de la flamme sur les tubes écrans d'un générateur de vapeur à chauffe frontale

International audienceCe travail s'inscrit dans le cadre d'une approche visant à étudier le problème de la rupture soudaine des tubes écrans en 15Mo3 qui équipent les générateurs de vapeur des centrales thermiques installées dans les années 70. Cette étude est menée au travers de simulations numériques en écoulements réactifs dans un générateur de vapeur à chauffe frontale, équipant une centrale thermique d'une puissance maximale de 160 MW et fonctionnant au gaz naturel. Les simulations sont effectuées à l'aide du code de calcul industriel FLUENT, en utilisant le modèle de combustion turbulente à fonction de densité de probabilité (PDF) et le modèle de turbulence k-&#949 RNG. La discussion des résultats obtenus portera sur l'effet et l'impact de la structure de la flamme sur le développement de ce problème des tubes vaporisateurs

Etude expérimentale des mécanismes thermo-aérauliques lors d'un feu dans une charge de bois

International audienceNous proposons une étude expérimentale de la combustion d'une charge de copeaux de bois confinés dans une enceinte ventilée ou non ventilée. Nous avons étudié l'influence des paramètres relatifs au combustible (type de bois) et à l'aération (apport d'oxygène) sur l'évolution de la structure de la flamme et de sa température, de la perte de masse du bois et de la nature des émissions gazeux de sa combustion. Ce travail permet d'améliorer les connaissances disponibles sur les mécanismes thermo-aérauliques accompagnant la combustion du bois et offre un outil de validation aux modèles numériques disponibles

Contribution à la modélisation de l'interaction entre deux jets inclinés et un écoulement transversal : refroidissement par jets

International audienceL'interaction entre deux jets inclinés et un écoulement transverse est examinée dans ce papier en vue de présenter une description dynamique de l'écoulement résultant. Les deux jets considérés sont circulaires de diamètre 10 mm, espacés de trois diamètres et accusent une inclinaison de 60° par rapport à la direction principale. La simulation numérique de ce problème passe par la considération des équations de Navier-Stokes et l'emploi d'un modèle de fermeture du second ordre. Le maillage est non uniforme et raffiné autour des buses d'éjection. Les différents résultats recueillis en configuration tridimensionnelle permettent d'évaluer l'influence de plusieurs paramètres dont le taux d'injection qui couvre les valeurs de 0.67, 1, 2 et 5 sur la structure de l'écoulement résultant (vitesse, vortex, etc..) ainsi que sur la distribution de la température

Influence de la présence d'un coude sur la dispersion des polluants éjectés par les cheminées

International audienceUne étude expérimentale appuyée par une étude numérique est menée afin de mettre en évidence l'influence de la présence d'un coude sur la dispersion des polluants éjectés par une cheminée. L'étude numérique consiste à simuler l'écoulement avec un modèle de fermeture au second ordre, et la validation des résultats est assurée grâce à des mesures à échelle réduite. La partie expérimentale est assurée par la vélocimétrie laser par imagerie de particules (PIV) qui est une technique de mesure non intrusive ainsi que par la Tomographie Laser. Les résultats obtenus ont permis de déterminer l'effet de la variation de plusieurs paramètres tel que la vitesse du vent, le rapport de la vitesse d'évacuation des polluants à la vitesse du vent et la présence du coude. Il en a été déduit que la variation de la direction du vent est très influente sur la dispersion des polluants

Etude numérique de la structure et la dynamique d'un jet coaxial turbulent

Dans ce travail, on se propose d'étudier numériquement un écoulement de type jet coaxial turbulent de l'air dans l'air pour des rapports des vitesses compris entre 1 et 10. 0n s'intéresse particulièrement à l'effet de ce dernier paramètre sur la structure de l'écoulement. Les équations régissant l'écoulement ont été résolues à l'aide d'un code de calcul numérique personnel basé sur une méthode aux volumes finis. Le modèle de fermeture adopté est le modèle de premier ordre k-epsilon standard. Les résultats obtenus montrent l'apparition d'une zone tourbillonnaire au voisinage de l'axe du jet pour des rapports des vitesses r égal à 3. La structure de l'écoulement dépend étroitement de la présence de ces tourbillons

Etude numérique et expérimentale du larynx d'un nouveau-né

Cette étude a été menée dans une tentative de déterminer l'origine de la phonation chez les nouveaux-nés puisque; contrairement aux adultes; ceux-ci n'ont pas encore développé de cordes vocales susceptibles de vibrer et de produire un son. Pour cela une étude expérimentale a été conduite sur un larynx formolé ainsi que sur des modèles à différentes formes et constitués de différents matériaux afin de tester leur aptitude à produire un son. Les mesures relevées au moyen de la PIV nous ont permis de cerner les conditions nécessaires (géométrie, matériaux, etc...) à la phonation et de les appliquer au modèle tridimensionnel du larynx de nouveau-né que nous avons simulé. Les résultats numériques montrent un accord quantitatif satisfaisant avec les données expérimentales recueillies et ont prouvé qu'une des conditions favorables à l'émission d'un son est un gradient important de pression

Modélisation numérique de la réduction de traînée d'arrière-corps par injection diphasique additionnelle

Le système de réduction de traînée appelé système "base-bleed" consiste en l'injection d'un gaz dans la zone d'arrière-corps d'engins en vol qui va localement augmenter la pression et permettre un gain de portée. Ce manuscrit présente les travaux qui ont été effectués dans le domaine de la simulation numérique et de la modélisation des écoulements diphasiques réactifs compressibles pour développer un outil permettant la prédiction de la réduction de traînée de culot par effet "base-bleed". Les simulations permettent de décrire correctement les différents régimes d'écoulement qui se mettent en place lorsqu'un écoulement axisymétrique fortement décollé se trouve modifié par la présence d'une injection. Elles contribuent à améliorer la compréhension des mécanismes de transition entre ces régimes, notamment sous l'influence des paramètres débit et température. Enfin, les effets de particules d'aluminium réactives ont été étudiés, celles-ci peuvent améliorer l'efficacité du système.AIX-MARSEILLE1-Inst.Médit.tech (130552107) / SudocSudocFranceF

Numerical and experimental study of horizontal round turbulent forced plume in a static homogeneous environment

International audienceThis paper investigates a numerical and experimental study about horizontal round turbulent forced plume injected into a static homogeneous environment. Helium-air plume is an example of non-Boussinesq forced plume in which a low-density binary gas mixture is injected into a high density ambient of air. Since the domain temperature is assumed to be constant, the density of the mixture is a function of the concentration only. Numerical model is based on the finite volume method and reports on an application of standard k-epsilon model for steady flow with densimetric Froude numbers of 30-300 and Reynolds numbers of 2000-6000. The basic features of the model are: the conservation of mass, momentum and concentration. The boundaries of plume body, the centerline trajectory, the radius plume and the centerline mixture density are determined. It is found that the plume spreading and behavior depend on the ratio between buoyancy flux and momentum, i.e. Froude number. Laboratory experiments have been conducted for photographic observations of plumes trajectories for different mixture (helium-air) densities with different velocities and injection nozzle diameters. Numerical results are described and compared with the experiments and good agreement has been achieved