Etude expérimentale et numérique 3D des instabilités de convection naturelle générées autour d’un barreau carré chauffé positionné horizontalement au centre d’une cavité

Autor: Leplat, G, Fraigneau, Yann, Reulet, P, Le Quéré, Patrick
Přispěvatelé: Laboratoire d'Informatique pour la Mécanique et les Sciences de l'Ingénieur (LIMSI), Université Paris Saclay (COmUE)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Sorbonne Université - UFR d'Ingénierie (UFR 919), Sorbonne Université (SU)-Sorbonne Université (SU)-Université Paris-Saclay-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11), Société Française de Thermique
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2010
Předmět:
Zdroj: Congrès Français de Thermique
Congrès Français de Thermique, Société Française de Thermique, Jan 2010, Le Touquet, France
Popis: L’étude concerne un écoulement de convection naturelle en régime transitionnel autour d’un barreauchauffant de section carrée, placé à l’intérieur d’une enceinte parallélépipédique remplie d’air refroidie parles parois haute et basse. L’objectif est de caractériser les instabilités de cet écoulement par des approches expérimentale(PIV 2D) et numériques (SND 3D, analyse de stabilité linéaire) complémentaires. L’étude s’appuiesur l’analyse des champs instantanés de vitesse et des grandeurs statistiques associées (moyenne, ecart-type),qui révèle un très bon accord numérique-expérience. Elle est complétée par une analyse de stabilité linéaire etune caractérisation spectrale de l’écoulement. Les résultats montrent que le caractère instable de l’écoulementrésulte d’un mécanisme 3D issu de la compétition entre le développement de structures tourbillonnaires allongéessuivant l’axe du barreau et l’apparition de cellules convectives de type Rayleigh-Bénard placées au-dessuset orientées perpendiculairement à la source de chaleur. Malgré la nature 3D des instabilités, l’écoulementmoyen présente une configuration 2D prononcée. Certaines des spécificités les plus notables caractérisant lesinstabilités sont présentées dans ce papier. En particulier, le spectre des modes spatiaux longitudinaux possèdeune certaine analogie comparé aux spectres d’écoulements turbulents avec des valeurs non conventionnellesdes pentes associées aux zones inertielle et dissipative.
Databáze: OpenAIRE
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