Dynamique des particules d'inertie dans une interface turbulente/ non turbulente

par Amélie Ferran

Projet de thèse en MEP : Mécanique des fluides Energétique, Procédés

Sous la direction de Nicolas Mordant.


  • Résumé

    Ce projet expérimental étudiera la dynamique des gouttelettes dans une interface turbulente / non turbulente, avec et sans présence de cisaillement, et avec des orientations différentes par rapport à la gravité. Pour mener à bien cette recherche, nous utiliserons des installations et des techniques de mesure uniques, à savoir deux souffleries équipées de systèmes produisant de la turbulence qui peuvent être activés différentiellement pour générer une interface turbulente / non turbulente. Cette collaboration permettra de couvrir une large gamme de gradients d'intensité turbulente, de taux de cisaillement et de nombres de Reynolds pour l'étude de la dynamique des particules inertielles dans des conditions turbulentes / non turbulentes. L'étude produira des données sur les différentes tailles de gouttelettes qui couvrent la plage des nombres de Stokes, et qui caractérisent l'inertie des particules par rapport à l'échelle micrométrique de turbulence. Les domaines d'application peuvent être l'injection de carburant dans les systèmes de conversion d'énergie, le revêtement par pulvérisation industriel, la formation de pluie chaude dans les nuages ​​et les embruns des vagues déferlantes dans la zone de surf.

  • Titre traduit

    Inertial Particle Dynamics in the Turbulent/Non-Turbulent Interface


  • Résumé

    This experimental project will study the dynamics of inertial droplets in a turbulent/non-turbulent interface, with and without the presence of shear, and with different orientations with respect to gravity. To conduct this research, we will employ unique facilities and measurement techniques, namely, two wind tunnels equipped with turbulence-producing systems that can be activated differentially to generate a turbulent/non-turbulent interface. With the two experimental setups, shown in Figures 1 and 2, this collaboration will be able to cover a wide range of turbulent intensity gradients, shear rates and Reynolds numbers for the study of inertial particle dynamics in Turbulent/non-Turbulent conditions. The joint study will produce data on different droplet sizes that span the range of Stokes numbers, which characterize the inertia of the particles compared to the turbulence microscale, that are of interest in application areas such as fuel injection in energy conversion systems, industrial spray coating, warm rain formation in clouds and sea spray from breaking waves in the surf zone.