Etude expérimentale et numérique 3D des instabilités de convection naturelle générées autour d’un barreau carré chauffé positionné horizontalement au centre d’une cavité - Archive ouverte HAL Accéder directement au contenu
Communication Dans Un Congrès Année : 2010

Etude expérimentale et numérique 3D des instabilités de convection naturelle générées autour d’un barreau carré chauffé positionné horizontalement au centre d’une cavité

Résumé

L’étude concerne un écoulement de convection naturelle en régime transitionnel autour d’un barreau chauffant de section carrée, placé à l’intérieur d’une enceinte parallélépipédique remplie d’air refroidie par les parois haute et basse. L’objectif est de caractériser les instabilités de cet écoulement par des approches expérimentale (PIV 2D) et numériques (SND 3D, analyse de stabilité linéaire) complémentaires. L’étude s’appuie sur l’analyse des champs instantanés de vitesse et des grandeurs statistiques associées (moyenne, ecart-type), qui révèle un très bon accord numérique-expérience. Elle est complétée par une analyse de stabilité linéaire et une caractérisation spectrale de l’écoulement. Les résultats montrent que le caractère instable de l’écoulement résulte d’un mécanisme 3D issu de la compétition entre le développement de structures tourbillonnaires allongées suivant l’axe du barreau et l’apparition de cellules convectives de type Rayleigh-Bénard placées au-dessus et orientées perpendiculairement à la source de chaleur. Malgré la nature 3D des instabilités, l’écoulement moyen présente une configuration 2D prononcée. Certaines des spécificités les plus notables caractérisant les instabilités sont présentées dans ce papier. En particulier, le spectre des modes spatiaux longitudinaux possède une certaine analogie comparé aux spectres d’écoulements turbulents avec des valeurs non conventionnelles des pentes associées aux zones inertielle et dissipative.
Fichier non déposé

Dates et versions

hal-01851479 , version 1 (30-07-2018)

Identifiants

  • HAL Id : hal-01851479 , version 1

Citer

G Leplat, Yann Fraigneau, P Reulet, Patrick Le Quéré. Etude expérimentale et numérique 3D des instabilités de convection naturelle générées autour d’un barreau carré chauffé positionné horizontalement au centre d’une cavité. Congrès Français de Thermique, Société Française de Thermique, Jan 2010, Le Touquet, France. ⟨hal-01851479⟩
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