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Fiche descriptive
Fluctuations de température en aval d'une jonction orthogonale d'écoulements turbulents de températures différentes (Document en Français)
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Modalités de diffusion de la thèse :
Modalités de diffusion de la thèse :
Auteur : Menanteau Sébastien
Date de soutenance : 20-03-2012
Directeur(s) de thèse : Harion Jean-Luc
- Bougeard Daniel
- Muller Thierry
Président du jury : Peerhossaini Hassan
Membres du jury : Harion Jean-Luc
- Bougeard Daniel
- Muller Thierry
- Caron-Charles Marylise
- Daumas-Bataille Françoise
- David Laurent
- Reynaud Sylvain
- Zimmer Laurent
Rapporteurs : Daumas-Bataille Françoise
- David Laurent
Laboratoire : Laboratoire d'Automatique, de Mécanique et d'Informatique Industrielles et Humaines - LAMIH
Ecole doctorale : Sciences pour l'ingénieur (SPI)
Menanteau, Sébastien
Nom
Menanteau
Prénom
Sébastien
Nationalité
Français
Date de soutenance : 20-03-2012
Directeur(s) de thèse : Harion Jean-Luc
Harion, Jean-Luc
Nom
Harion
Prénom
Jean-Luc
Bougeard, Daniel
Nom
Bougeard
Prénom
Daniel
Muller, Thierry
Nom
Muller
Prénom
Thierry
Président du jury : Peerhossaini Hassan
Peerhossaini, Hassan
Nom
Peerhossaini
Prénom
Hassan
Membres du jury : Harion Jean-Luc
Harion, Jean-Luc
Nom
Harion
Prénom
Jean-Luc
Bougeard, Daniel
Nom
Bougeard
Prénom
Daniel
Muller, Thierry
Nom
Muller
Prénom
Thierry
Caron-Charles, Marylise
Nom
Caron-Charles
Prénom
Marylise
Daumas-Bataille, Françoise
Nom
Daumas-Bataille
Prénom
Françoise
David, Laurent
Nom
David
Prénom
Laurent
Reynaud, Sylvain
Nom
Reynaud
Prénom
Sylvain
Zimmer, Laurent
Nom
Zimmer
Prénom
Laurent
Rapporteurs : Daumas-Bataille Françoise
Daumas-Bataille, Françoise
Nom
Daumas-Bataille
Prénom
Françoise
David, Laurent
Nom
David
Prénom
Laurent
Laboratoire : Laboratoire d'Automatique, de Mécanique et d'Informatique Industrielles et Humaines - LAMIH
Ecole doctorale : Sciences pour l'ingénieur (SPI)
Discipline : Mécanique et énergétique
Classification : Sciences de l'ingénieur
Mots-clés : écoulements turbulentstransfert thermiquejonction orthogonalethermographie infrarougePIVLESOpenFOAMcouplage conducto-convectif
Thermocinétique -- Thèses et écrits académiquesvélocimétrie par images de particules -- Thèses et écrits académiquesgénie hydraulique -- Thèses et écrits académiques
Résumé : La problématique associée à ce travail de thèse concerne la détermination des causes de fatigue thermique dans des conduites hydrauliques. Ce travail porte plus particulièrement sur l’étude d’une zone de mélange orthogonale dans laquelle débouchent deux écoulements à différentes températures et présentant des régimes dynamiques turbulents. Ce type de configuration est utilisé afin de favoriser la baisse de température de l’écoulement (ou l’augmentation de température selon les cas). Pour des valeurs élevées du nombre de Reynolds et des écarts de températures des écoulements en confluence, la charge thermique engendrée par les fluctuations pariétales de température peut entraîner la formation de fissures dans les canalisations. Pour faire face à ce problème, les méthodes de dimensionnement des conduites hydrauliques mettent en évidence la nécessité de connaître la charge thermique imposée sur la paroi sensible. Le besoin attendu en termes de caractérisation dynamique et thermique de ces écoulements est à l’origine de ce projet de recherche qui s’attache ainsi à déterminer pour une configuration industrielle simplifiée, les phénomènes dynamiques et thermiques instationnaires et tridimensionnels à proximité de la paroi. Pour cela, l’étude s’organise en deux phases. Une approche expérimentale, faisant appel à la vélocimétrie par images de particules et la thermographie infrarouge, est mise en oeuvre dans un écoulement turbulent à la jonction entre une conduite de section rectangulaire et un piquage cylindrique. L’étude expérimentale permet de mesurer l’effet de différents paramètres de l’écoulement (régime dynamique, rapport des vitesses de l’écoulement, écart de température). Une des configurations expérimentales est de plus modélisée par simulations des grandes échelles dans laquelle le transfert thermique conjugué entre le fluide et la paroi d’intérêt est pris en compte. Les champs statistiques de vitesse et température issus du calcul numérique sont comparés à la base de données expérimentale. L’analyse des mécanismes thermodynamiques près de la paroi et dans la paroi, est de plus réalisée au moyen des grandeurs statistiques de l’écoulement, des corrélations de vitesse-température et de l’enregistrement temporel de sondes numériques placées dans l’écoulement et dans la paroi.
Classification : Sciences de l'ingénieur
Mots-clés : écoulements turbulentstransfert thermiquejonction orthogonalethermographie infrarougePIVLESOpenFOAMcouplage conducto-convectif
Thermocinétique -- Thèses et écrits académiquesvélocimétrie par images de particules -- Thèses et écrits académiquesgénie hydraulique -- Thèses et écrits académiques
Résumé : La problématique associée à ce travail de thèse concerne la détermination des causes de fatigue thermique dans des conduites hydrauliques. Ce travail porte plus particulièrement sur l’étude d’une zone de mélange orthogonale dans laquelle débouchent deux écoulements à différentes températures et présentant des régimes dynamiques turbulents. Ce type de configuration est utilisé afin de favoriser la baisse de température de l’écoulement (ou l’augmentation de température selon les cas). Pour des valeurs élevées du nombre de Reynolds et des écarts de températures des écoulements en confluence, la charge thermique engendrée par les fluctuations pariétales de température peut entraîner la formation de fissures dans les canalisations. Pour faire face à ce problème, les méthodes de dimensionnement des conduites hydrauliques mettent en évidence la nécessité de connaître la charge thermique imposée sur la paroi sensible. Le besoin attendu en termes de caractérisation dynamique et thermique de ces écoulements est à l’origine de ce projet de recherche qui s’attache ainsi à déterminer pour une configuration industrielle simplifiée, les phénomènes dynamiques et thermiques instationnaires et tridimensionnels à proximité de la paroi. Pour cela, l’étude s’organise en deux phases. Une approche expérimentale, faisant appel à la vélocimétrie par images de particules et la thermographie infrarouge, est mise en oeuvre dans un écoulement turbulent à la jonction entre une conduite de section rectangulaire et un piquage cylindrique. L’étude expérimentale permet de mesurer l’effet de différents paramètres de l’écoulement (régime dynamique, rapport des vitesses de l’écoulement, écart de température). Une des configurations expérimentales est de plus modélisée par simulations des grandes échelles dans laquelle le transfert thermique conjugué entre le fluide et la paroi d’intérêt est pris en compte. Les champs statistiques de vitesse et température issus du calcul numérique sont comparés à la base de données expérimentale. L’analyse des mécanismes thermodynamiques près de la paroi et dans la paroi, est de plus réalisée au moyen des grandeurs statistiques de l’écoulement, des corrélations de vitesse-température et de l’enregistrement temporel de sondes numériques placées dans l’écoulement et dans la paroi.
Type de contenu : Texte
Format : PDF
Format : PDF
Identifiant : uvhc-ori-oai-wf-1-673
Type de ressource : Thèse
Type de ressource : Thèse