these simulation numerique et modelisation de l'ecoulement autour ...
these simulation numerique et modelisation de l'ecoulement autour ... these simulation numerique et modelisation de l'ecoulement autour ...
L’ÉCOULEMENT AUTOUR D’UNE PAROI MULTI-PERFORÉE FIG. 2.24 - Vue de l’écoulement instantané dans la perforation, d’après Peet (2006). Champ de module vitesse et lignes de courant. 2.4.3 Structure aérodynamique de l’écoulement côté aspiration Parmi les études visant à déterminer la structure aérodynamique de l’écoulement de refroidissement par injection d’air au travers d’une perforation ou d’un réseau de perforations, seule la SGE de Peet (2006) permet de détailler l’ensemble de l’écoulement, depuis le côté aspiration, dans le plenum, jusqu’au côté injection. Malheureusement, l’écoulement est globalement au repos côté aspiration et une seule rangée de trous est simulée. Peet (2006) présente des profils de vitesse verticale mesurés sous la perforation (figure 2.25). A 2 d de la paroi perforée, l’écoulement ne subit pas encore l’accélération due au passage par la perforation. A moins de 1 d de la paroi, la vitesse verticale augmente. Le maximum du profil se situe légèrement en aval du centre de la perforation. Au fur et à mesure que l’on se rapproche de l’entrée, la vitesse augmente, et le maximum se décale vers le coin aval de l’entrée. Bien que ne présentant pas d’écoulement principal, l’écoulement entrant dans la perforation est très inhomogène. A l’opposé du cas de Peet (2006), on peut considérer des situations où l’aspiration n’est qu’une petite perturbation de l’écoulement principal. Schildknecht, Miller & Meier (1979) présente ce type de résultats. Dans cette étude, l’aspiration se fait par une multitude de toutes petites perforations (0.06 mm de diamètre). Cette expérience est d’ailleurs présentée comme étant une expérience d’écoulement en conduite aspirée de manière uniforme, comme au travers d’un matériau poreux. L’aspiration n’a pas d’effet tridimensionnel. Chez Peet (2006) au contraire, tout l’écoulement côté froid est la conséquence de l’aspiration. L’écoulement de multi-perforation se situe quelque part entre les deux types d’écoulement. La structure d’une couche limite laminaire aspirée par une perforation isolée ou une série de perforations est décrite dans MacManus & Eaton (2000). Le schéma de l’écoulement obtenu est reporté figure 2.26. A cause de l’aspiration, l’écoulement principal subit une déformation (Mean flow distortion sur la figure 2.26) : il est attiré vers la paroi et les vitesses longitudinales vont être plus élevées près de 64
2.4 Caractérisation aérodynamique de l’écoulement FIG. 2.25 - Profils de vitesse verticale moyenne sans dimension, mesurés côté aspiration, sur le plan de symétrie de la perforation (z = 0), d’après Peet (2006). La distance à la plaque est (de haut en bas) : δy = 0, 0.25 d, 0.5 d, d, 2 d. La ligne verticale en pointillés permet de localiser le centre de l’entrée de la perforation. FIG. 2.26 - Schéma de l’écoulement de couche limite laminaire aspirée par une perforation. D’après MacManus & Eaton (2000). la paroi dans la zone d’influence de la perforation. Sur les côtés, un mouvement transverse proche paroi est généré par l’aspiration (inflectional velocity profiles). Au niveau de la perforation, la présence de vitesse verticale et transverse génère deux zones de forte vorticité longitudinale. A cause de l’écoulement 65
- Page 13 and 14: Chapitre 1 Contexte industriel et s
- Page 15 and 16: 1.1 Les turbines à gaz pour les tu
- Page 17 and 18: 1.1 Les turbines à gaz a) b) GAZ C
- Page 19 and 20: 1.2 La simulation numérique des é
- Page 21 and 22: 1.2 La simulation numérique des é
- Page 23 and 24: 1.2 La simulation numérique des é
- Page 25 and 26: 1.2 La simulation numérique des é
- Page 27 and 28: 1.3 Objectifs et plan de la thèse
- Page 29 and 30: Chapitre 2 L’écoulement autour d
- Page 31 and 32: 2.1 Présentation de la configurati
- Page 33 and 34: 2.1 Présentation de la configurati
- Page 35 and 36: 2.1 Présentation de la configurati
- Page 37 and 38: 2.2 Perte de charge au passage d’
- Page 39 and 40: 2.3 La multi-perforation : aspects
- Page 41 and 42: 2.3 La multi-perforation : aspects
- Page 43 and 44: 2.3 La multi-perforation : aspects
- Page 45 and 46: 2.3 La multi-perforation : aspects
- Page 47 and 48: 2.4 Caractérisation aérodynamique
- Page 49 and 50: 2.4 Caractérisation aérodynamique
- Page 51 and 52: 2.4 Caractérisation aérodynamique
- Page 53 and 54: 2.4 Caractérisation aérodynamique
- Page 55 and 56: 2.4 Caractérisation aérodynamique
- Page 57 and 58: 2.4 Caractérisation aérodynamique
- Page 59 and 60: 2.4 Caractérisation aérodynamique
- Page 61 and 62: 2.4 Caractérisation aérodynamique
- Page 63: 2.4 Caractérisation aérodynamique
- Page 67 and 68: 2.5 Modélisation de la multi-perfo
- Page 69 and 70: Chapitre 3 Simulations des grandes
- Page 71 and 72: 3.2 Simulations des Grandes Echelle
- Page 73 and 74: 3.3 Le code de calcul AVBP 3.3.1 As
- Page 75 and 76: 3.3 Le code de calcul AVBP dans le
- Page 77 and 78: 3.3 Le code de calcul AVBP de sa st
- Page 79 and 80: Chapitre 4 Simulations numériques
- Page 81 and 82: 4.1 Quelles simulations pour la mod
- Page 83 and 84: 4.2 Choix de la méthode de simulat
- Page 85 and 86: 4.2 Choix de la méthode de simulat
- Page 87 and 88: 4.3 Sensibilité des simulations au
- Page 89 and 90: 4.3 Sensibilité des simulations au
- Page 91 and 92: 4.3 Sensibilité des simulations au
- Page 93 and 94: 4.3 Sensibilité des simulations au
- Page 95 and 96: 4.3 Sensibilité des simulations au
- Page 97 and 98: Chapitre 5 Simulations numériques
- Page 99 and 100: 2 S. Mendez and F. Nicoud COMBUSTIO
- Page 101 and 102: 4 S. Mendez and F. Nicoud (c) The i
- Page 103 and 104: 6 S. Mendez and F. Nicoud CALCULATI
- Page 105 and 106: 8 S. Mendez and F. Nicoud Name Numb
- Page 107 and 108: 10 S. Mendez and F. Nicoud x/d z/d
- Page 109 and 110: 12 S. Mendez and F. Nicoud main, it
- Page 111 and 112: 14 S. Mendez and F. Nicoud 1.0 a 1.
- Page 113 and 114: 16 S. Mendez and F. Nicoud ROWS 1 3
2.4 Caractérisation aérodynamique <strong>de</strong> l’écoulement<br />
FIG. 2.25 - Profils <strong>de</strong> vitesse verticale moyenne sans dimension, mesurés côté aspiration, sur le plan <strong>de</strong> symétrie<br />
<strong>de</strong> la perforation (z = 0), d’après Pe<strong>et</strong> (2006). La distance à la plaque est (<strong>de</strong> haut en bas) : δy = 0, 0.25 d,<br />
0.5 d, d, 2 d. La ligne verticale en pointillés perm<strong>et</strong> <strong>de</strong> localiser le centre <strong>de</strong> l’entrée <strong>de</strong> la perforation.<br />
FIG. 2.26 - Schéma <strong>de</strong> l’écoulement <strong>de</strong> couche limite laminaire aspirée par une perforation. D’après MacManus<br />
& Eaton (2000).<br />
la paroi dans la zone d’influence <strong>de</strong> la perforation. Sur les côtés, un mouvement transverse proche paroi<br />
est généré par l’aspiration (inflectional velocity profiles). Au niveau <strong>de</strong> la perforation, la présence <strong>de</strong> vitesse<br />
verticale <strong>et</strong> transverse génère <strong>de</strong>ux zones <strong>de</strong> forte vorticité longitudinale. A cause <strong>de</strong> l’écoulement<br />
65
Change language