Simulation numérique d’un jet turbulent axisymétrique à masse volumique variable par le modele au second ordre (RSM)

Numerical simulation of an axisymmetric turbulent jet with variable density using a Reynolds stress model

Facultéde Génie Mécanique-Université des Sciences et de la Technologie d’Oran Mohamed Boudiaf, Laboratoire LCGE, BP 1505, 31000 Elmnaouar, Algérie

^a Auteur pour correspondance : medsnci@yahoo.fr

Reçu : 13 Avril 2011
Accepté : 11 Mai 2011

Résumé

Dans le présent article, les jets turbulents confinés axisymétriques non réactifs sont étudiés en utilisant le modèle de turbulence de second ordre. L’objectif est de mettre en évidence, dans la région initiale du jet, les effets de la variation de densité, provoquée par un écart de température entre le jet d’air chauffé et l’air ambiant, sur les principaux paramètres caractéristiques de tels écoulements. Les résultats numériques obtenus sont alors discutés en comparaison avec ceux issus des expériences de Djeridane [T. Djeridane, Contribution à l’étude expérimentale de jets turbulents axisymétriques à densité variable, Thèse de doctorat, Univ. Aix-Marseille II, 1994] (relatifs aux jets air/air et He/air) et d’autres trouvées dans la littérature. Les mesures expérimentales de la vitesse longitudinale, de l’écart-type des tensions de Reynolds et du scalaire, présentent qualitativement le même comportement. L’écart entre la simulation numérique et l’expérience n’est pas important et les résultats numériques obtenus sont en général satisfaisants.

Abstract

In this paper, the nonreacting axisymmetric confined turbulent jets are studied by using the second order turbulence model. The aim is to present, in the initial region of the jet, the variable density effects, caused by a difference in temperature between the hot air and the ambient air, on the principal characteristic parameters of such flows. The numerical results obtained are then discussed in comparison with experimental data Djeridane [T. Djeridane, Contribution à l’étude expérimentale de jets turbulents axisymétriques à densité variable, Thèse de doctorat, univ. Aix-Marseille II, 1994] (relating to the air/air and He/air jets) and other found in the literature. Experimental measurements of the axial velocity, the Reynolds stress and the scalar, present qualitatively the same behaviour. The comparison of the numerical simulation to the experiment does not show large difference and the results obtained are in general satisfactory.