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Jets turbulents à masse volumique variable

Les jets turbulents à masse volumique variable sont des écoulements rencontrés dans de nombreuses applications industrielles (mélange et dispersion de fluide lourd ou léger dans un environnement ouvert, combustion en milieu turbulent, sécurité liée à l'usage grand public de l'hydrogène dans un avenir proche, …). Dans ces jets turbulents de mélange, la masse volumique est un scalaire actif dont les variations exercent une rétroaction sur le champ de vitesse dans un écoulement incompressible, à cause du couplage fort entre la pression et la densité. Le rôle joué par les échelles turbulentes, jusqu’au niveau du micro-mélange, est analysé à partir d’une base de données expérimentales obtenue sur des jets gazeux de mélange air-hélium. Des mesures simultanées de vitesse et de concentration instantanées sont réalisées grâce à la mise en œuvre d’une technique couplée PIV (Particle Image Velocimetry) et PLIF (Planar Laser Induced Fluorescence). Par ces recherches, il s’agit aussi de fournir des pistes pour l’amélioration de la prédiction des mélanges turbulents en présence de fortes variations de masse volumique par simulation numérique.
 

Axe1-Jet-Amielh
Image instantanée d’un jet d’hélium turbulent marqué par des vapeurs d’acétone excitées par un laser UV (à gauche) ; post-traitement sous Matlab® pour obtenir le champ de concentration d’hélium dans l’air ambiant (à droite). Crédits : A. Moutte.

 

Participants

  • AMIELH Muriel
  • ANSELMET Fabien
  • PIETRI Laurence
  • VILLERMAUX Emmanuel
  • MEUNIER Patrice

Autre(s) participant(s)

  • MOUTTE Alexandre (PhD, 2018)
     

Collaboration(s)

L. Danaila (CORIA, Rouen), P. Salizzoni et M. Creyssels (Ecole Centrale Lyon), S. Vaux (IRSN, Laboratoire de l'incendie et des explosions), A. Benaissa (Collège Militaire Royal, Kingston, Canada), N. Nait-Bouda (USTHB, Alger)

Financements

ANR MUVAR

Publications

E. Villermaux, A. Moutte, M. Amielh, P. Meunier: Fine structure of the vapor field in evaporating dense sprays. Phys. Rev. Fluids 2, 074501 (2017) - DOI: 10.1103/PhysRevFluids.2.074501

Contact

muriel.amielh [AT] univ-amu.fr
fabien.anselmet [AT] univ-amu.fr
 

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