Étude expérimentale de la formation et du comportement de ruisselets sur une paroi

Autor: Thoraval, Baptiste
Přispěvatelé: ONERA / DMPE, Université de Toulouse [Toulouse], ONERA-PRES Université de Toulouse, UNIVERSITE DE TOULOUSE, Pierre GAJAN
Jazyk: francouzština
Rok vydání: 2020
Předmět:
Zdroj: Sciences de l'ingénieur [physics]. UNIVERSITE DE TOULOUSE, 2020. Français
Popis: The formation of frost on aeronautical profiles presents a significant danger to the safety of aircraft. Anti-icing strategies can lead to the formation of liquid streams following continuous films of water, but these streams are not taken into account in the simulation of the phenomena and can refreeze on the profiles, making their understanding necessary. . Through studying the literature, two devices are studied. The first device is that of the inclined plate, on which the liquid flows under the effect of gravity. The second device is that of the rotating disc, where a volume of liquid is placed in the center of a disc : the inertial forces induced by the rotation cause the liquid to spread. The study of the first device makes it possible to observe two states of equilibrium : the pinching when the hysteresis is restricted, and the parallel film when it is extended. The study of the transient state shows the appearance of transient streams, whose triple lines remain fixed if the hysteresis is too large. The simulation codes used at ONERA manage to find these trickles and the pinch equilibrium state, but the hysteresis is not taken into account, and they cannot find the behavior in parallel film. Studies on the rotating disc allow some of the results from the literature to be extended, but an influence of the surface finish on the triggering of the transition is observed experimentally. Experimental data are lacking to be interpreted in more detail. A first model is developed to model the behavior of the streams, but better modeling of the flow in the head seems here also necessary.; La formation de givre sur les profils aéronautiques présente un danger important pour la sécurité des appareils. Les stratégies d’anti-givrage peuvent amener à la formation de ruisselets liquides à la suite de films d’eau continus, mais ces ruisselets ne sont pas pris en compte dans la simulation des phénomènes et peuvent regeler sur les profils, rendant leur compréhension nécessaire. A travers l’étude de la littérature, deux dispositifs sont étudiés. Le premier dispositif est celui de la plaque inclinée, sur laquelle le liquide s’écoule sous l’effet de la gravité. Le second dispositif est celui du disque tournant, où un volume de liquide est posé au centre d’un disque : les forces d’inertie induites par la rotation provoquent l’étalement du liquide. L’étude du premier dispositif permet d’observer deux états d’équilibre : le pincement lorsque l’hystérésis est restreinte, et le film parallèle lorsqu’elle est étendue. L’étude de l’état transitoire montre l’apparition de ruisselets transitoires, dont les lignes triples restent fixées si l’hystérésis est trop grande. Les codes de simulations utilisés à l’ONERA arrivent à retrouver ces ruisselets et l’état d’équilibre de pincement, mais l’hystérésis n’est pas prise en compte, et ils n’arrivent pas à retrouver le comportement en film parallèle. Les études sur le disque tournant permettent d’étendre une partie des résultats de la littérature mais une influence de l’état de surface sur le déclenchement de la transition est observée expérimentalement. Il manque des données expérimentales pour être interprété plus en détail. Un premier modèle est développé pour modéliser le comportement des ruisselets, mais une meilleure modélisation de l’écoulement dans la tête semble ici aussi nécessaire.
Databáze: OpenAIRE