Étude de la dynamique de la turbulence et du mélange d'un scalaire dans un jet circulaire faiblement chauffé

湍流动态与喷气循环故障混合的研究

• 批准号: RGPIN-2015-03757
• 负责人: Lemay, Jean
• 金额: $ 2.11万
• 依托单位: Université Laval
• 依托单位国家: 加拿大
• 项目类别: Discovery Grants Program - Individual
• 财政年份: 2018
• 资助国家: 加拿大
• 起止时间: 2018-01-01 至 2019-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://www.nserc-crsng.gc.ca/ase-oro/Details-Detailles_eng.asp?id=657175
• 关键词: tude; de; la; dynamique; turbulence

L'objectif du programme de recherche vise à étudier la dynamique de la turbulence et le mélange d'un scalaire dans un jet faiblement chauffé. Il vise aussi à apporter des contributions significatives au domaine de la modélisation de ce type d'écoulement turbulent que l'on rencontre régulièrement dans la nature ou dans l'industrie. Plusieurs objectifs spécifiques sont ciblés :***1. Étudier le comportement autosimilaire des bilans d'énergie cinétique turbulente (k) et de la variance des fluctuations de température (q).***2. Établir et valider des relations de prédiction des taux de dissipation moyens de k et de q, deux quantités déterminées par les échelles les plus fines de la turbulence. Étant donné leur importance en modélisation de la turbulence, la possibilité de pouvoir prédire leurs valeurs en fonction des conditions aux limites est d'une très grande pertinence.***3. Étudier l'influence des conditions aux limites ainsi que le comportement autosimilaire du nombre de Prandtl turbulent (Prt) et du rapport des échelles de temps thermique/mécanique (R). La mesure détaillée de ces deux quantités dans un même jet, sous différentes conditions aux limites, constitue un défi qui n'a jamais été réalisé.***4. Étudier l'anisotropie des structures dissipatives de q en utilisant des mesures directes obtenues par des sondes à plusieurs fils (2, 3 ou 5, pour une formulation de différence finie en plusieurs points). Disposant d'une mesure de référence provenant du bilan de q, cette étude offre une opportunité unique de vérifier tous les aspects méthodologiques associés aux mesures directes de dissipation.***5. Étudier les fonctions de structure, les équations de Kolmogorov et de Yaglom généralisées, afin de pouvoir analyser les bilans par échelles et de comprendre les mécanismes de mélange.***Le programme de recherche sera réalisé avec un montage expérimental permettant de générer un jet d'air circulaire faiblement chauffé. Les mesures de vitesse seront effectuées par vélocimétrie laser Doppler et les mesures de température par thermométrie à fil froid. Le montage et les appareils de mesure sont existants.*L'originalité du programme de recherche réside dans le fait que les expériences proposées sont novatrices et que toutes les mesures (vitesse et température) seront réalisées dans le même écoulement, sous les mêmes conditions aux limites. En ce qui concerne le jet circulaire faiblement chauffé, aucune des campagnes d'essais proposées n'a jamais été réalisée ailleurs dans les conditions décrites. En effet, on retrouve généralement dans la littérature des analyses regroupant des données recueillies dans des montages différents avec des conditions aux limites propres à chaque écoulement. Les résultats obtenus permettront d'apporter des modifications aux modèles de turbulence qui sont utilisés dans les codes de simulation des écoulements turbulents cisaillés libres impliquant le mélange d'un scalaire passif.

该研究计划的目的是研究湍流动力学和喷气式飞机中标量的混合。Il vise aussi à apporter des contributions significatives Au domaine de la modélisation de ce type d'écoulement turbulent que l'on rencontre régulièrement in la nature or dans l'industrie. Plusieurs objectifs spécifiques sont ciblés：*1. * 研究太阳能电池（k）和温度波动（q）的自相似计算。2.建立并验证了k和q两个耗散模态的预测关系，两个耗散模态的确定量加上湍流的精细度。重要的是，在湍流的调制方面，在有限条件下，可能性具有潜在的价值，这是非常重要的。* 3.Étudier l'influence des conditions aux limites ainsi que le comportement autosimilaire du nombre de Prandtl turbulent（Prt）et du rapport des étérés de temps mécanique（R）.在不同的限制条件下，在同一个喷气机中测量两个数量的方法构成了一种从未真正实现的方法。4.Étudier l'anisotropie des structures dissipatives de q en utilisant des mesures directes obtenues par des soundes à plusieurs fils（2，3 ou 5，pour une formulation de difference finie en plusieurs points）.利用一种测量方法来参考q值，这一研究提供了一个独特的机会来验证与直接耗散测量方法有关的图斯所有方面。5.学习结构函数、Kolmogorov方程和Yaglom一般方程，以便能够分析两种不同的结构并理解混合机制。Le programme de recherche sera realisé avec un montage experimental permettant de générer un jet d'air circulaire faiblement chauffé.通过激光多普勒测速仪测量葡萄糖浓度，通过冷冻温度测量葡萄糖浓度。蒙太奇和测量装置都是存在的。*研究方案的独创性在于，所提议的实验是新的，所有的测量方法（温度和湿度）在同样的条件下，在同样的限制下，都是现实的。关于环形喷气机的问题，在所规定的条件下，所有试验场的建议都没有实现。实际上，在不同的蒙太奇中，根据适当的条件限制，重新分析了文学中的一般性。结果表明，在模拟利夫雷斯自由流动的计算程序中，湍流模型的修正可以有效地反映出无量纲的混合。