Microstructure and properties of welds between 5754 Al alloys and AZ31 Mg alloys using a Yb:YAG laser

The authors wish to thank Mr. Henri ANDRZEJEWSKI for his technical assistance in laser experiments. The authors wish to place their sincere thanks to Professor Philippe BOURNOT and Dr. Eric VALERIO for helpful discussions.Dissimilar laser beam welding between A5754 Al alloy and AZ31 Mg alloy with the plate thickness of 2 mm was investigated. Complex flow pattern characterized by a large volume of intermetallic compounds Al12Mg17 and Al3Mg2 is formed in the fusion zone. Microhardness measurement of the dissimilar welds presents an uneven distribution due to the complicated microstructure of the weld, and the maximum value of microhardness in the fusion zone is much higher than of the base materials

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

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

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 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

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

Numerical and experimental investigation of the self-inducing turbine aeration capacity

International audienceSelf-inducing turbines are a model of mixers that ensure the aeration of a fluid field without using a sparger and a surface aerator. Nevertheless, this type of turbines remain quite complicated in terms of behavior of the fluid within the tank, and its actual aeration capacity varies depending on the type of turbine used. The studied turbine is self-inducing and made of three blades and each blade contains five holes. In this work, we evaluated experimentally - using the technique of dynamic oxygenation and deoxygenating - the aeration capacity of our impeller by calculating the volumetric mass transfer coefficient k(L)a for various submergences and various inclination angles of the blade. This work was then validated by a numerical modeling using the commercial code Fluent, and the flow within the tank as well as the evolution of the hydrodynamic parameters was also studied. The simulation is steady state with a VOF multiphase model and the realizable k-epsilon turbulence model. We finally concluded that k(L)a decreases with the increase of the inclination angle and with the increase of the submergence of our turbine. We could also study the hydrodynamic parameters of the flow such as the power number, the aeration number and the shear rate. (C) 2014 Elsevier Ltd. All rights reserved

Empirical correlation derived by CFD simulation on heat source location and ventilation flow rate in a fire room

International audienceA series of numerical investigations of a fire induced airflow in a compartment are carried out using the Fluent 6.3CFD code, in order to examine the effect of the source location on the thermal flow field and the mass flow rate at the exit doorway. The Fire is modeled by a volumetric heat source and the induced transport flow phenomena is considered as a buoyancy-induced turbulent flow so Boussinesq approximations are applied. Resolution of the governing equations comprises the Reynolds averaged Navier-Stokes (RANS) equations using the k-epsilon turbulence model combined with an enhanced wall treatment. The research results show that the height position of the heat source has a significant impact on the temperature field and the stratification interface of the buoyant layer, comparing to the transversal or the longitudinal position. For the highest positions tested, the fire room becomes more stratified and essentially divided into two layers: an upper layer corresponding to the hot exhaust gases and a lower layer for the fresh air entrance. The second part of this paper was devoted to the establishment of a mathematical correlation linking firstly, the ventilation mass flow rate at the doorway exit, as a critical parameter in fire induced flow studies, and the three-dimensional coordinates of the fire source location within the room. The validity and accuracy of this mathematical correlation have been proven by comparing the results with available experimental data in the configuration studied and a good agreement was recorded. (C) 2016 Elsevier B.V. All rights reserved