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Séminaire : Tristan Cambonie - LMFA

Étude expérimentale par vélocimétrie volumique d’un jet rond dans un écoulement transverse

Vendredi 10 juin 2016 - 11h - Amphi 201 - ECL

Étude expérimentale par vélocimétrie volumique d'un jet rond dans un écoulement transverse

L’écoulement formé par un jet pénétrant dans un courant transversal (Jet In Cross-Flow, JICF) est une configuration d’écoulement fondamental ayant rapport avec une très large variété d’applications industrielles (injection et mélange en combustion, contrôle d’écoulement de paroi...) et qui est fréquemment rencontrée en milieux naturels (panache de fumée volcanique, geyser sous-marin). L’interaction entre le jet et l’écoulement transverse mène à la formation d’un ensemble complexe de tourbillons. Le ratio de la vitesse moyenne du jet par la vitesse du cross-flow mesure la compétition entre les quantités de mouvement du jet et du cross-flow, et s’avère être le paramètre physique ayant le plus d’influence sur la physique et la topologie du jet transverse.

Dans ce séminaire seront présentés certains des résultats expérimentaux obtenus au cours de mon doctorat au laboratoire de Physique et Mécanique des Milieux Hétérogènes (PMMH), sur le jet rond transverse à bas ratios de vitesses, une configuration peu étudiée dans la littérature. Ces études expérimentales ont été réalisées à l’aide d’une méthode de vélocimétrie volumique optique (système V3V), qui permet la mesure des 3 composantes du champ de vitesse instantané (3D3C).
A partir des champs de vitesse 3D instantanés et moyens, la première partie présentera l’influence du ratio de vitesses sur la topologie de cet écoulement, et mettra en évidence l’existence d’une transition de soufflage à très bas ratios de vitesses.
Dans un second temps, l’intérêt d’utiliser des jets transverses comme actionneur dans la perspective d’un contrôle de la couche limite à l’aide de tourbillons sera discuté.
Ce travail sera dans un dernier temps brièvement mis en perspective avec les recherches de l’équipe "Instabilités, Contrôle et Turbulence" du PMMH qui lui ont succédé, en présentant leurs travaux les plus récents sur le contrôle expérimental de couche limite en temps réel.

Image ci-jointe : Mesure expérimentale instantanée d’un jet transverse de ratio de vitesse r=1,71. Le jet est visualisé à l’aide d’une isosurface de tourbillonnement colorée en tourbillonnement transversal (mouvement de rotation autour de l’axe Z). La position de la sortie du jet est localisée à l’aide d’un cercle gris clair, et l’écoulement principal s’écoule dans la direction des X positifs.

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