Etude experimentale de rideaux d'air - contribution a leur modelisation

Experimental study of air curtains - contribution to their modelisation

• Auteur / Autrice : LAURENT GUYONNAUD
• Direction : Camille Solliec
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 1998
• Etablissement(s) : Nantes

Résumé

Brevetes au debut du siecle, pour des applications en energetique des batiments, les portes a rideau d'air se rencontrent dans de nombreuses applications. Citons, par exemple, la protection des produits en cours de fabrication dans l'industrie de l'electronique, de l'agro-alimentaire, ou bien le confinement d'ambiances polluees par des particules, des elements chimiques ou radioactifs. Ces jets d'air plans souffles perpendiculairement a l'ecoulement principal creent une perte de charge compensant la pression motrice regnant entre deux volumes a separer. Ils permettent ainsi la reduction des transferts de chaleur et de masse entre deux ambiances aerauliques. Afin d'etudier en detail les performances et les parametres conditionnant le fonctionnement optimal de tels dispositifs, un banc experimental modulable a ete developpe. Dans un premier temps une base de donnees concernant la cinematique des jets plans confines, avec impact proche ou lointain, soumis a un ecoulement transversal est etablie. L'inclinaison du jet plan fait apparaitre une dissymetrie difficile a modeliser. Des simulations numeriques realisees a l'aide du code fluent montrent en effet que les modeles classiques de fermeture sont mal adaptes a ces ecoulements. Quelques resultats obtenus avec un modele a bas nombre de reynolds montrent cependant les avantages de ce type de modeles par rapport au k standard. La seconde partie des travaux met en evidence, la complexite des lois d'extrapolation du point de fonctionnement obtenu sur maquette a echelle reduite. Une correlation incluant les principaux parametres geometriques et dynamiques du rideau est proposee pour des applications en tunnel. Les modes de transferts de masse au travers du rideau sont etudies au moyen de mesures de concentration d'un traceur gazeux, de mesures anemometriques et de visualisation laser. Il apparait que la convection de grosses structures turbulentes ainsi que le battement du jet sont a l'origine des transferts.