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L’ÉCOULEMENT AUTOUR D’UNE PAROI MULTI-PERFORÉE
se mélange peu à peu avec l’écoulement principal. Mayle & Camarata (1975) ont montré que la
persistance du film en aval de la zone perforée dépendait fortement du taux de soufflage : un taux de
soufflage élevé génère un film plus robuste, capable de résister plus loin en aval de la zone perforée.
Le film de refroidissement est souvent défini à l’aide d’une hauteur appelée épaisseur de film. Selon
les mesures effectuées, cette épaisseur de film est définie comme étant la distance à la plaque où la
concentration en fluide de refroidissement s’annule, ou la distance à laquelle le profil de vitesse moyen
rejoint celui d’une couche limite sans injection. Une image d’un film de refroidissement créé par multiperforation
est présentée figure 2.4. La visualisation par fumée permet de voir la hauteur de film
FIG. 2.4 - Image d’un film de refroidissement. Visualisation par fumée issue de la thèse de Rouvreau (2001).
2.1.3 Paramètres caractéristiques de l’écoulement de multi-perforation
Du fait de sa complexité, l’écoulement autour d’une plaque multi-perforée est contrôlé par de nombreux
paramètres, que l’on divisera en deux catégories : aérodynamiques et géométriques.
Paramètres géométriques
Nous allons maintenant définir les paramètres géométriques de la plaque multi-perforée (figure 2.5).
Dans le cadre de cette étude, nous nous restreignons à considérer des perforations cylindriques, la question
de la forme des trous constituant un champ d’investigation à part entière. Quelques éléments seront
donnés au lecteur en fin de § 2.3.2. Les perforations sont donc cylindriques, de diamètre d, et
régulièrement espacées. L’espacement entre deux rangées, adimensionné par le diamètre des perforations,
est noté X/d, et l’espacement transverse entre deux perforations d’une même rangée est noté Z/d.
Deux types d’arrangement sont considérés : en ligne, ou en quinconce où les perforations d’une rangée n
sont placées à mi-distance transverse par rapport aux rangées n−1 et n+1, comme représenté figure 2.5.
La direction des perforations est notée ⃗ d. Les trous peuvent être percés normalement à la paroi (dans ce
cas ⃗ d = ⃗y), mais le plus souvent, ils sont inclinés dans le plan longitudinal et/ou dans le plan transverse.
L’inclinaison par rapport à la paroi est notée α : α est l’angle entre le vecteur ⃗ d et le plan xz. L’inclinaison
transverse (compound angle en anglais) est notée β : β est l’angle entre le vecteur ⃗x et le vecteur ⃗ d
dans le plan xz. Une perforation normale est donc percée à α = 90 ◦ (β quelconque). Notons que les caractéristiques
géométriques sont les mêmes des deux côtés de la paroi. L’épaisseur de la plaque est notée
e et la longueur des perforations, L. Le rapport L/d est une caractéristique importante : il détermine si
la longueur du trou est suffisante pour que l’écoulement atteigne un état pleinement développé avant la
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