Recherche Avancée

Thèse soutenue

Écoulement entre deux disques : instabilités et transition laminaire turbulent

FR  |  
EN
Auteur / Autrice : Samira Baina
Direction : Jean-Pierre Brancher
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Mécanique et énergétique
Date : Soutenance en 1994
Etablissement(s) : Vandoeuvre-les-Nancy, INPL
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire Energies et Mécanique Théorique et Appliquée
Jury : Président / Présidente : Jean-Pierre Brancher
Rapporteur / Rapporteuse : Jean-Noël Gence, Marie-Pierre Chauve

Résumé

FR

Cette thèse est consacrée à l'étude expérimentale de la stabilité de l'écoulement entre deux disques dont l'un au moins est en rotation. L’instabilité qui apparait dans cette configuration est du type inflexionnel, elle est due à l'existence d'un point d'inflexion dans le profil de vitesse radiale. Dans une première partie, il s'agit d'étudier l'écoulement de base et d'établir les profils de vitesse correspondants. Ensuite une étude expérimentale a été entreprise grâce à la technique polarographique qui permet la mesure du gradient pariétal de vitesse. Cette étude a permis de mettre en évidence l'existence de tourbillons dans la couche limite du disque tournant, à partir d'un nombre de Reynolds Rr de l'ordre de 10^5. La courbe de stabilité marginale a été établie expérimentalement, il en ressort que des perturbations, propres ou extérieures à l'écoulement, s'amplifient pour des basses fréquences et donnent naissance à des instabilités qui correspondent dans la littérature aux tourbillons de Stuart. L’analyse de la courbe de stabilité marginale a conduit à la détermination d'un nombre de Reynolds critique de l'ordre de 0,7. 10^5. Des visualisations, par dépôt électrochimique de cuivre, ont mis en évidence des tourbillons dont la trace sur le disque tournant se présente sous forme de spirales non logarithmiques pour un nombre de Reynolds de l'ordre de 2. 10^5