Contribution à l'étude expérimentale des écoulements confinés à surfaces libres : application à l'interaction fluide-structure dans un compartiment de JIG artisanal

par Cyriaque Donat Randrianantenaina

Thèse de doctorat en Hydrodynamique

Sous la direction de Dominique Rajaona et de Eddy Harilala Rasolomanana.

Le président du jury était Gérard Rambolamanana.

Les rapporteurs étaient Jacques-André Astolfi, Adolphe Ratiarison.


  • Résumé

    Le travail réalisé dans le cadre de cette thèse en co-tutelle concerne deux domaines d’étude de l'interaction fluide-structure. Le premier relevant du Génie Minier traite de l'interaction entre une grille mobile au sein d'un sluice et de l'écoulement confiné associé. Le second relevant de l'Hydrodynamique fondamentale porte sur l'interaction d'un cylindre monté sur appuis souples et un écoulement à surface libre en présence de fond. Notre travail contribue à l’étude des écoulements confinés à surface libre par une approche expérimentale. Nous avons couplé des techniques de visualisation par caméra CCD, de mesures de champs de vitesse par PIV et d'efforts hydrodynamiques pour qualifier la dynamique des objets en mouvement dans l'écoulement. Les méthodes et dispositifs expérimentaux sont alors appliqués à l'étude de l'écoulement autour de deux maquettes simplifiées d'un JIG à grille mobile puis à celui du cylindre vibrant sous l'effet de l'écoulement. L’acquisition par PIV suivi des traitements statistique multi-variables par POD nous a permis d'étudier l'évolution des zones de recirculation dans le compartiment ainsi que le champ de vitesse instationnaire. L’étude expérimentale a été complétée par une simulation numérique par ANSYS14.5 pour la maquette de JIG et par un modèle numérique d’oscillation du sillage pour le cylindre. Ces travaux nous ont permis de mettre en évidence une technique simple pour mettre en mouvement, dans un sluice, un filet attaché à un cylindre et d'étudier les effets du confinement sur un cylindre vibrant en présence de surface libre.

  • Titre traduit

    Contribution to the experimental study of flows confined to free surface : application to the fluid-structure interaction in an artisanal JIG compartment


  • Résumé

    The work realized under this co-supervised thesis concerns two study areas of fluid-structure interaction. The first concerned the Mineral Engineering and deals with the interaction between a moving grate in a sluice and the confined flow associated. The second concerns the fundamental Hydrodynamics and deals with the interaction of a cylinder mounted on flexible supports and a free surface flow in presence of plane wall. Our work contributes to the study a confined free surface flow by experimental approach. We coupled techniques of CCD camera visualization, velocity fields measurements by PIV and hydrodynamic forces to qualify the dynamics of structure motion in the flow. Experimental methods and devices are applied to the study the flow around two simplified models of a moving JIG grate and then to study a vibrating cylinder due to flow. Treatments of PIV data acquisitions by multivariable statistical POD enabled us to describe evolution of recirculation zones in the compartment and unsteady velocity field. Experimental study was completed by a numerical simulation of Jig model by using ANSYS14.5 and a numerical wake oscillator model for the case of the cylinder. This work highlighted a simple technique to give motion, in a sluice, a attached net to a cylinder and to study effects of free surface flow confinement on a vibrating cylinder


Il est disponible au sein de la bibliothèque de l'établissement de soutenance.

Autre version

Contribution à l'étude expérimentale des écoulements confinés à surfaces libres : application à l'interaction fluide-structure dans un compartiment de JIG artisanal


Consulter en bibliothèque

La version de soutenance existe

Où se trouve cette thèse\u00a0?

  • Bibliothèque : Université du Havre. Service commun de la documentation. Bibliothèque centrale.
Voir dans le Sudoc, catalogue collectif des bibliothèques de l'enseignement supérieur et de la recherche.

Consulter en bibliothèque

à

Informations

  • Sous le titre : Contribution à l'étude expérimentale des écoulements confinés à surfaces libres : application à l'interaction fluide-structure dans un compartiment de JIG artisanal
  • Détails : 1 vol. (179 p.)
  • Notes : Thèse soutenue en co-tutelle.
  • Annexes : Bibliogr. p. 150-155
La version de soutenance de cette thèse existe aussi sous forme papier.

Où se trouve cette thèse\u00a0?

Voir dans le Sudoc, catalogue collectif des bibliothèques de l'enseignement supérieur et de la recherche.