Contribution a l'etude de la dispersion de particules dans les ecolements turbulents : effets de la rotation des particules

Study of the dispersion of particles in turbulent flow fields: effects of particles rotation

• Auteur / Autrice : Adil Echchelh
• Direction : Henri Burnage
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 1994
• Etablissement(s) : Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008)

Résumé

Les travaux concernent la dispersion de particules rigides dans des ecoulements laminaires et turbulents, en tenant compte des effets de rotation particulaire. On a quantifie dans un premier temps le comportement de spheres de differents diametres liberees dans le champ de vitesse d'un jet plan laminaire, en considerant a la fois le mouvement de translation et de rotation de ces particules. On propose ensuite un modele stochastique de simulation des fluctuations de gradients de vitesse et du rotationnel pour les ecoulements turbulents. Ce modele est integre dans un code de calcul de trajectographie eulerienne-lagrangienne et utilise, dans le present travail, pour simuler la dispersion turbulente de particules de taille diverse dans des ecoulements standard de turbulence de grille. Cette dispersion ayant ete caracterisee experimentalement par ailleurs (snyder & lumley, wells & stock). Les trajectoires des particules sont calculees par resolution numerique d'une equation de odar et hamilton modifiee, incluant les forces de portance de saffman et de rubinow & keller. Ces etudes numeriques ont permis d'evaluer l'influence de la rotation sur les trajectoires particulaires et sur les diffusivites turbulentes, et de mieux comprendre les mecanismes de la dispersion sous l'effet de ces forces de portance