Hostname: page-component-78c5997874-lj6df Total loading time: 0 Render date: 2024-11-10T21:24:31.492Z Has data issue: false hasContentIssue false

Simulation numérique d’un jet turbulent axisymétrique à masse volumique variable par le modele au second ordre (RSM)

Published online by Cambridge University Press:  01 July 2011

Get access

Abstract

Dans le présent article, les jets turbulents confinés axisymétriques non réactifs sont étudiés en utilisant le modèle de turbulence de second ordre. L’objectif est de mettre en évidence, dans la région initiale du jet, les effets de la variation de densité, provoquée par un écart de température entre le jet d’air chauffé et l’air ambiant, sur les principaux paramètres caractéristiques de tels écoulements. Les résultats numériques obtenus sont alors discutés en comparaison avec ceux issus des expériences de Djeridane [T. Djeridane, Contribution à l’étude expérimentale de jets turbulents axisymétriques à densité variable, Thèse de doctorat, Univ. Aix-Marseille II, 1994] (relatifs aux jets air/air et He/air) et d’autres trouvées dans la littérature. Les mesures expérimentales de la vitesse longitudinale, de l’écart-type des tensions de Reynolds et du scalaire, présentent qualitativement le même comportement. L’écart entre la simulation numérique et l’expérience n’est pas important et les résultats numériques obtenus sont en général satisfaisants.

Type
Research Article
Copyright
© AFM, EDP Sciences 2011

Access options

Get access to the full version of this content by using one of the access options below. (Log in options will check for institutional or personal access. Content may require purchase if you do not have access.)

References

Références

T. Djeridane, Contribution à l’étude expérimentale de jets turbulents axisymétriques à densité variable, Thèse de doctorat, Univ. Aix-Marseille II, 1994
A. Favre, L.S.G. Kovasznay, R. Dumas, J. Gaviglio, M. Coantic, La turbulence en mécanique des fluides, éd. Gauthiers-Villars, 1976
G. Harran, Analyse physique, modélisation et simulation numérique des mécanismes de mélange dans les jets simple et coaxiaux turbulents, Thèse INPT n° 841, 1994
L. Joly, Écoulements turbulents cisaillés libres à masse volumique variable, Thèse INPT n° 944, 1994
Sanders, H., Sarh, B., Gokalp, I., Variable density effects in axisymmetric isothemal turbulent jets: a comparison between a first-and second-order turbulence model, Int. J. Heat Mass Trans. 40 (1997) 823842 CrossRefGoogle Scholar
E. Ruffin, Étude de jets turbulents à densité variable à l’aide de modèles de transport au second ordre, Thèse de doctorat, Université d’Aix-Marseille II, 1994
J. Pagé, B. Sarh, I. Gökalp, Étude expérimentale des jets turbulents à masse volumique variable, 5e congrès francophone de vélocimétrie laser, Rouen, 1996
P. Chassaing, R.A. Antonia, F. Anselmet, L. Joly, S. Sarkar, Variable density fluid turbulence, Kluwer Academic Publishers, 2002
S. Gupta, Test matrix for GAMELAN: Experimental characterisation of vertical helium jets or plumes in confined or unconfined geometries, Technical report CEA/DM2S/SFME/LTMF/RT/06-005/A, 2006
Sanders, H., Sarh, B., Gokalp, I., Étude numérique des jets turbulents à température élevée, Rev. Gén. Therm. 35 (1996) 232242 CrossRefGoogle Scholar
Harran, G., Chassaing, P., Joly, L., Chibat, M., Étude numérique des effets de densité dans un jet turbulent en microgravité, Rev. Gén. Therm. 5 (1996) 151176 CrossRefGoogle Scholar
L. Joly, A. Purwanto, G. Harran, Modélisation des jets turbulents subsoniques fortement chauffés, Rev. Gén. Therm., 1997
J. Mi, D.S. Nobes, G.J. Nathan, Influence of jet exit conditions on the passive scalar field of an axisymmetric free jet, J. Fluid Mech., 2001
Rotta, J., Statistische theorie nichthomogener turbulenz II, Z. Phys. 131 (1951) 5177 CrossRefGoogle Scholar
P. Debaty, Performances des modèles de turbulence au second ordre appliqués à des configurations axisymétriques simulées par éléments finis, Thèse de doctorat, École Centrale de Lyon, 1994
Launder, B.E., Reece, G.J., Rodi, W., Progress in the development of a Reynolds-stress turbulence closure, J. Fluid Mech. 68 (1975) 537566 CrossRefGoogle Scholar
S.V. Patankar, Numerical heat transfert and fluid flow, Series in computational methods in mechanics and thermal sciences, Hemisphere Publishing Corporation & Mc Graw Hill B.C., 1980
R. Luppes, The numerical simulation of turbulent jets and diffusion flames, Technische Universiteit Eindhoven Netherlands, pp. 51–55, 2000
P. Chassaing, Mélange turbulent de gaz inertes dans un jet de tube libre, Thèse de doctorat Es-Sciences, INPT, Toulouse, 1979
S.B. Pope, Turbulent flows, Cambridge University Press, 2000, p. 379
Glandnick, P.G., Enotiadis, A.C., Larue, J.C., Samuelsen, G.S., Near-field characteristics of a turbulent coflowinng jet, AIAA J. 28 (1990) 14051414 CrossRefGoogle Scholar