Écoulement turbulent entre un disque tournant et un disque fixe, influence des phénomènes d’entrée liés à la valeur finie des rayons

Turbulent flow between rotating disc and fixed disc, influence of edge effects with the fixed radius values

Laboratoire de Mécanique Appliquée, Faculté de Génie Mécanique, U.S.T.O-MB.Oran, BP 1505 Oran El M’Naouer, Algérie

^a Auteur pour correspondance : redkanour@yahoo.fr

Reçu : 15 Décembre 2008
Accepté : 10 Septembre 2009

Résumé

Cet article illustre la mise en évidence des phénomènes d’entrée liés à la valeur finie des rayons de deux disques, l’un est tournant et l’autre est fixe. L’analyse de l’écoulement est faite à partir d’une configuration des lignes de courant pariétales induites au voisinage d’un disque tournant en utilisant la technique de visualisation de l’écoulement pariétal par dépôt électrolytique qui a donné de bons résultats dans plusieurs cas de solides en rotation. Cette méthode expérimentale a permis de montrer les différents phénomènes caractérisant ce type d’écoulement tels que les effets de bord et de vérifier les résultats théoriques concernant le champ des vitesses obtenues grâce à un modèle mathématique basé sur une méthode itérative à tir corrigé. L’écoulement est de type Batchelor : deux couches limites développées sur chaque disque, séparées par un noyau de fluide tournant à 0,3 ω (ω étant la vitesse de rotation du disque tournant).

Abstract

This paper illustrates the influence of the finite radius of two disks on the inlet phenomena. The configuration of the streamlines of the flow in the vicinity of a rotating disc is considered. Good results are obtained using the electrolytic deposit to visualize the parietal flow in the case of rotating solids. This experimental technique enabled to show different phenomena characterizing the flow types such as the edge effects and to validate the theoretical results concerning the velocity field obtained by a mathematical model based on a corrected shooting iterative method. The flow is of Batchelor type: two developed boundary layers on each disc, separated by a fluid core rotating with 0.3 ω (ω being the disc rotating velocity) were present.