Etude experimentale d'un jet plan en impact analyse parametrique et caracterisation des transferts de masse

• Auteur / Autrice : Stéphane Maurel
• Direction : Camille Solliec
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 2001
• Etablissement(s) : Nantes

Résumé

Actuellement, le jet d'air trouve de plus en plus d'applications dans le domaine industriel, que ce soit pour le confort d'usagers (separation d'ambiances climatiques), pour la prevention et la protection de pollution solide ou gazeuse (protection incendie, industries chimique ou agroalimentaire ) ou bien encore pour des applications telles que le traitement de surfaces. Malgre ce fort interet industriel, on constate que les etudes menees sur le jet d'air ne permettent pas d'avoir une connaissance globale de son comportement, ni des transferts de masse. Notre etude propose une analyse experimentale d'un jet d'air plan turbulent en impact. L'utilisation d'un banc d'essais a geometrie variable permet de realiser une analyse parametrique globale par anemometrie laser a effet doppler (lda). Le rapport d'ouverture h/e, defini par la hauteur h du jet et la largeur e de la buse, et le nombre de reynolds sont les deux parametres etudies. Ils couvrent les gammes 5-50 pour le rapport d'ouverture et 6700-27000 pour le nombre de reynolds. En parallele, un modele global de decroissance de la vitesse axiale du jet est presente ; il est base sur une approche semi empirique qui prend en compte la decomposition du jet en differentes zones caracteristiques. L'analyse s'oriente ensuite plus specifiquement vers la zone d'impact au niveau de laquelle les transferts de masse et de chaleur apparaissent majoritairement. L'utilisation de la technique par velocimetrie par imagerie de particules (piv) vient completer les informations obtenues par lda. Enfin, une etude des transferts de masse proprement dits est effectuee sur l'ensemble du jet (a l'aide d'une methode utilisant un analyseur de gaz par ionisation de flamme - fid). L'objectif est de mettre en evidence la position et la quantite de gaz traceurs qui traversent le jet.