Contribution a l'etude de la convection forcee sur une plaque plane en presence de jets parietaux dans un ecoulement subsonique

Study of the forced convection with film cooling injection on a flate plate in a subsonic flow

• Auteur / Autrice : Eva Dorignac
• Direction : Jean Martinet
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Terre, océan, espace
• Date : Soutenance en 1990
• Etablissement(s) : Poitiers

Résumé

L'objet de cette etude est la determination et la modelisation des flux de chaleur de surface le long d'une plaque plane soumise a un ecoulement subsonique d'air froid et a travers laquelle est injecte un ecoulement d'air chaud. Cette injection se fait par soufflage a travers cinq conduits de 5 mm de diametre inclines a 45#o. Le taux de soufflage, comme la temperature d'injection est variable. Le rapport de l'epaisseur de la couche limite dynamique sur le diametre des conduits d'injection au niveau de l'injection est grand (de l'ordre de 3,6). Dans une premiere partie, nous avons decrit le montage et les conditions experimentales ainsi que les dispositifs de mesure. Etant donne les faibles dimensions des orifices d'injection et l'importance des gradients de temperature de surface, nous avons utilise la technique de mesure par thermographie infrarouge. Dans une deuxieme partie, nous avons mis au point un modele numerique prenant en compte la complexite de la geometrie et permettant a partir des cartographies de temperature de surface de calculer les flux parietaux. Dans une derniere partie, nous avons repris la notion d'efficacite, souvent rencontree dans la litterature, pour analyser les resultats obtenus. Nous avons etudie l'influence du taux d'injection, de la temperature d'injection et de la distance entre les jets sur les valeurs de l'efficacite dans la zone en aval des jets. Nous avons constate que, de facon generale, ces valeurs sont faibles. Nous avons montre que ceci s'explique par la presence d'une couche d'air froid provenant de l'ecoulement exterieur et s'infiltrant sous l'ecoulement d'air chaud injecte. En analysant les profils de couches limites thermiques, et en comparant le sens de pente a l'origine de ces profils avec le sens des flux de chaleur parietaux issus du calcul numerique nous avons etabli que cette couche est tres fine