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Effets d'une tuyère convergente sur un écoulement tournant

Published online by Cambridge University Press:  01 July 2005

Benjamin Leclaire ,
Laurent Jacquin  and
Denis Sipp
Benjamin Leclaire
Affiliation:
ONERA/DAFE, 8 rue des Vertugadins, 92190 Meudon, France
Laurent Jacquin
Affiliation:
ONERA/DAFE, 8 rue des Vertugadins, 92190 Meudon, France
Denis Sipp
Affiliation:
ONERA/DAFE, 8 rue des Vertugadins, 92190 Meudon, France
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Abstract

Nous étudions l'écoulement dans le plan de sortie d'un jet tournant à grand nombre deReynolds généré à l'aide d'un nid d'abeilles tournantsuivi d'une tuyère convergente. Des mesures fil chaud réalisées en sortie de deux tuyères de taux de contraction différents montrent l'apparition progressive de turbulencepour des valeurs identiques du taux de rotation de l'écoulementen amont des tuyères. Afin d'expliquer ce phénomène, nous étudions donc la dynamique de l'écoulement de conduite compris entre le nid d'abeilles et le plan de sortie des convergents. Un modèle stationnaire simple d'écoulement est d'abord introduit. Il montre la possibilité d'unerecirculation à la paroi de la tuyère lorsque les conditions amont sont proches de la criticité,définie au sens des ondes inertielles pouvant se propager dans l'écoulement. Nous trouvons ensuiteque cessolutions sont globalement stables à des perturbations axisymétriques, mais sontsusceptibles d'amplifier fortement des perturbations de petite échelle initiées à l'amontde l'écoulement et suivies le long de leur trajectoire jusqu'en sortie.

Keywords

Swirling flowcriticalityrecirculationinstabilityÉcoulement tournanttransition critiquerecirculationinstabilité
Type
Research Article
Information
Mechanics & Industry , Volume 6 , Issue 3: Congrès Français de Méecanique : de l'AUM à l'AFM , May 2005 , pp. 263 - 268
Copyright
© AFM, EDP Sciences, 2005

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References

Farokhi, S., Taghavi, R., Effect of initial swirl distribution on the evolution of a turbulent jet, AIAA Journal 27 (1988) 700–706 CrossRef
Billant, P., Chomaz, J.-M., Huerre, P., Experimental study of vortex breakdown in swirling jets, J. Fluid Mech. 376 (1998) 183–219 CrossRef
G.K. Batchelor, An Introduction to Fluid Dynamics, Cambridge University Press, 1967
Gallaire, F., Chomaz, J.-M., The role of boundary conditions in a simple model of incipient vortex breakdown, Phys. Fluids 16 (2004) 274–286 CrossRef
Leibovich, S., Vortex stability and breakdown : survey and extension, AIAA Journal 22 (1983) 1192–1206
Escudier, M.P., Keller, J.J., Recirculation in swirling flow: a manifestation of vortex breakdown, AIAA Journal 23 (1985) 111–116 CrossRef
Rusak, Z., Near-critical, C.C. Meder swirling flow in a slightly contracting pipe, AIAA Journal 42 (2004) 2284–2293 CrossRef
Wang, S., Rusak, Z., The dynamics of a swirling flow in a pipe and transition to axisymmetric vortex breakdown, J. Fluid Mech. 340 (1997) 177–223 CrossRef
Lifschitz, A., Hameiri, E., Local stability conditions in fluid dynamics, Phys. Fluids A 3 (1991) 2644–2651 CrossRef
Sipp, D., Jacquin, L., Elliptic instability in two-dimensional flattened taylor-green vortices, Phys. Fluids 10 (1998) 839–849 CrossRef
Barlow, R.S., Johnston, J.P., Structure of a turbulent boundary layer on a concave surface, J. Fluid Mech. 191 (1988) 137–176 CrossRef