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des thèses françaises
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Contribution à l'étude des interactions gouttelettes-gaz dans un écoulement diphasique de type jet diesel
| Auteur / Autrice : | Thierry Georjon |
| Direction : | Jean-Claude Champoussin |
| Type : | Thèse de doctorat |
| Discipline(s) : | Sciences appliquées |
| Date : | Soutenance en 1998 |
| Etablissement(s) : | Ecully, Ecole centrale de Lyon |
Mots clés
Mots clés contrôlés
Résumé
Ce travail s'inscrit dans le contexte général de la compréhension des phénomènes liés à l'injection diesel, avec une attention particulière sur les interactions gouttes-gaz. Un écoulement stationnaire type diesel est produit par décharge d'eau pressurisée à travers un orifice de caractéristiques similaires à celles de l'injection diesel et débouche dans de l'air à pression et température ambiantes. L'écoulement est d'abord caractérisé expérimentalement par anémométrie phase doppler. Des ressemblances au niveau de la dispersion turbulente entre le jet étudié dans sa partie diluée et un jet d'air faiblement chargé de particules ont été mises en évidence, avec notamment une réponse sélective des gouttes aux fluctuations de l'écoulement. Il existe également une forte anisotropie entre les composantes fluctuantes longitudinales et transversales ainsi qu'une forte hétérogénéité dans la couche de mélange. La particularité de l'étude réside dans l'établissement progressif du jet porteur dans une zone ou le transfert d'énergie entre les gouttes et le gaz n'est pas complètement achevé, ce qui génère des conditions d'entrainement d'air spécifiques. Faute de moyens expérimentaux adéquats pour des mesures sur la phase continue, une technique basée sur un couplage fluorescence induite par laser et anémométrie laser à effet doppler est proposée. Dans les configurations optimales, l'efficacité de la discrimination entre les deux phases est proche de 70%. Par contre, des limitations sont constatées pour l'analyse d'un jet type diesel. L'écoulement est ensuite caractérisé numériquement avec le code kiva-ii. Par comparaison avec les résultats expérimentaux obtenus, il est montré que les quantités moyennes sont relativement bien décrites par le modèle utilisé. Par contre, les quantités fluctuantes sont sous-estimées, l'anisotropie constatée expérimentalement n'est pas transcrite, et le débit massique d'air entrainé est plus important que celui mesuré.