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Not available, Un jet de fluide soumis à un écoulement transversal génère une dynamique très complexe, dont la description et la prédiction constituent un enjeu tant fondamental qu'industriel. L’étude s'appuie sur une corrélation étroite entre l'approche expérimentale et la simulation numérique de l'écoulement. La configuration étudiée concerne une buse de section rectangulaire ayant un rapport d'aspect de 2. L’écoulement transverse et celui du jet sont turbulents. Les rapports de vitesses Uj/Ut sont compris entre 3 et 6. L’expérimentation est successivement conduite en canal à eau et en souffleries. Les résultats proviennent de l'analyse des visualisations ainsi que de l'exploitation des mesures du champ instantané de vitesse et de température par vélocimétrie à 2 fils chauds croisés et fil froid et par vélocimétrie laser à effet doppler. Les mesures sont pour l'essentiel réalisées dans le plan médian du jet. La notion de ligne centrale du jet est d'abord définie et quantifiée. Ensuite une approche métrologique originale permet de mesurer les grandeurs moyennes et leurs fluctuations dans un repère de Frénet porte par les lignes de courant. L’analyse statistique des fluctuations permet la détermination des échelles de turbulence, des flux turbulents et du nombre de Prandtl associé. L’analyse fréquentielle des données montre le caractère fortement instationnaire de l'écoulement. Une fréquence caractéristique émerge nettement des que la vitesse du jet est suffisante. Elle correspond à un nombre de Strouhal de 0.1. La simulation numérique en volumes finis est menée selon une approche stationnaire puis instationnaire. La solution stationnaire ne converge pas vers la moyenne des solutions instationnaires qui se révèle seule en très bonne concordance avec l'expérience, tant sur les valeurs moyennes que sur la prédiction des structures spatio-temporelles. L’émission par une buse rectangulaire ne modifie pas qualitativement l'organisation spatiale et temporelle de l'écoulement observé en buse circulaire. En revanche, la synthèse de nos résultats permet d'une part de préciser quantitativement les champs de vitesse et de température dans la configuration étudiée et d'autre part, de compléter la description habituellement admise de l'évolution temporelle des deux vortex contrarotatifs marquant le développement du jet.

Not available, L’écoulement des fluides thixotropes en conduite est très mal connu. Pourtant le nombre de ces fluides est très important ; en particulier dans l'industrie agro-alimentaire. Le but de cette étude de thèse était donc de mettre en place une installation expérimentale permettant l'étude de l'écoulement d'un fluide modèle thixotrope, de caractériser rhéologiquement notre fluide modelé et de donner des éléments de mécanique de ces fluides. Le fluide modèle que nous utilisons est à base d'argile et d'un polymère de cellulose. En ce qui concerne l'installation expérimentale, celle-ci permet de créer un écoulement de fluide à débit contrôlé ; le fluide laisse au repos est en mis en écoulement par déplacement d'un piston, comme pour une seringue. rhéologiquement, nous avons modélisé notre fluide modèle à partir d'une relation contrainte-structure et d'une cinétique d'évolution de la structure. Grâce à ce modèle, nous avons simulé très correctement les cycles d'hystérésis obtenus à vitesse de cisaillement imposée. L’étude de l'évolution des chutes de pression et des profils de vitesse, obtenus par vélocimétrie ultrasonore à effet doppler pulsé, dans le temps mais aussi dans l'espace nous a permis de donner des éléments de mécanique des fluides thixotropes et de mettre en évidence, par exemple, une très nette restructuration du fluide sous écoulement

Not available, On étudie le mélange en cuve agitée par une approche mécanique des fluides. L’écoulement engendré est complexe, tridimensionnel, instationnaire, instable et la turbulence est inhomogène et anisotrope. Ce type d'écoulement nécessite un maillage de mesure fin et l'accès aux trois composantes de la vitesse. Un banc automatisé de vélocimétrie à laser bidimensionnelle rend praticable l'acquisition et le traitement de cette information dont on déduit une cartographie détaillée des champs moyens 3D et des quantités turbulentes. Un premier type d'analyse de ces données, conduit à la connaissance des grandeurs telles que : le tenseur de Reynolds, le taux de dissipation d'énergie, etc., qui notamment au voisinage de la turbine, constituent des conditions aux limites pour les codes de calcul, des paramètres globaux utiles au contrôle du mélange (temps caractéristiques, coefficients de débit et de puissance, etc.). L’autre approche concerne l'analyse de la dynamique de l'écoulement, avec pour projet de réduire cette dynamique très complexe à des modèles plus simples. Dans cette perspective le jet de la turbine est décrit comme une structure autonome ; des phénomènes de déstabilisation sont mis en évidence. Enfin la partie fluctuante de la vitesse dans le jet est décomposée en une partie aléatoire et une partie déterministe à un petit nombre de degrés de liberté

Not available, Cette thèse est consacrée à l'étude expérimentale de la stabilité de l'écoulement entre deux disques dont l'un au moins est en rotation. L’instabilité qui apparait dans cette configuration est du type inflexionnel, elle est due à l'existence d'un point d'inflexion dans le profil de vitesse radiale. Dans une première partie, il s'agit d'étudier l'écoulement de base et d'établir les profils de vitesse correspondants. Ensuite une étude expérimentale a été entreprise grâce à la technique polarographique qui permet la mesure du gradient pariétal de vitesse. Cette étude a permis de mettre en évidence l'existence de tourbillons dans la couche limite du disque tournant, à partir d'un nombre de Reynolds Rr de l'ordre de 10^5. La courbe de stabilité marginale a été établie expérimentalement, il en ressort que des perturbations, propres ou extérieures à l'écoulement, s'amplifient pour des basses fréquences et donnent naissance à des instabilités qui correspondent dans la littérature aux tourbillons de Stuart. L’analyse de la courbe de stabilité marginale a conduit à la détermination d'un nombre de Reynolds critique de l'ordre de 0,7.10^5. Des visualisations, par dépôt électrochimique de cuivre, ont mis en évidence des tourbillons dont la trace sur le disque tournant se présente sous forme de spirales non logarithmiques pour un nombre de Reynolds de l'ordre de 2.10^5