Étude expérimentale de l’écoulement généré par un jet rond sur la surface d’un disque en rotation

Experimental study of the flow generated by a round jet on the surface of a disc in rotation

Laboratoire de mécanique, structure & énergétique, Université Mouloud Mammeri de Tizi-ouzou, Algérie

^a Auteur pour correspondance : hamid261060@yahoo.fr

Reçu : 10 Février 2011
Accepté : 19 Juillet 2011

Résumé

On étudie expérimentalement l’écoulement turbulent pariétal produit par l’impact d’un jet frappant normalement un disque coaxial en rotation. La méthode utilisée est l’anémométrie à fil chaud : on mesure les vitesses moyennes, ainsi que les contraintes turbulentes dans un domaine où les effets de l’alimentation par le jet axial et ceux de la rotation du disque sont du même ordre de grandeur. On se place dans le cadre des approximations de couche limite pour obtenir une formulation simplifiée du problème. Par ailleurs, on met en évidence les paramètres sans dimensions qui jouent un rôle significatif. L’étude expérimentale est conduite en faisant varier ces paramètres. L’analyse des résultats expérimentaux fournit les échelles caractéristiques des vitesses et des longueurs, ainsi que le niveau de turbulence. De plus, elle donne des informations sur l’importance relative des différents termes des équations de Reynolds et permet de vérifier la validité de l’approximation de couche limite.

Abstract

We study experimentally the swirling wall flow resulting from the impingement of a round jet on coaxial rotating disc. The method used is the hot wire anemometer: mean velocity and turbulent stresses were measured in the domain where the radial effects produced by the axial jet and the effects resulting from the rotation have the same order of magnitude. Boundary layer approximation is used in order to simplify the problem. Besides, one highlights the dimensionless parameters which have significant effects. The tests have been made for various values of these parameters. The analysis of our results provides the characteristics scales of velocity and length as well as the turbulence level. It brings some information about the relative importance of the terms standing in the Reynolds equations and gives access to a verification of the validity of the boundary layer approximation.