Convection naturelle à grand nombre de Rayleigh dans une couche horizontale de fluide, approche expérimentale

Abdelmadjid Benkhelifa (1) , Catherine Fuentes (1) , Jean-Louis Tuhault (1) , François Penot (1)

1 LET - Laboratoire d'études thermiques

On présente ici les résultats d'une caractérisation expérimentale, par la tomographie laser et la PIV-2D, de la convection naturelle dans une cavité parallélépipédique remplie d'air et de rapport de forme vertical (longueur/hauteur) égal à 4. Quand le gradient de température est dirigé vers le bas, on observe une solution de conduction pure. En revanche, lorsque ce gradient est orienté vers le haut, la convection de Rayleigh-Bénard fortement turbulente s'installe. Pour des valeurs du nombre de Rayleigh RaH comprises entre 1,65x10⁶et 6,61x10⁶, on constate que les fluctuations de vitesse sont grandes et du même ordre au moins que les vitesses moyennes. Pourtant, en moyenne, une structure très cohérente s'organise autour de trois rouleaux contrarotatifs. Enfin, une investigation dans la troisième direction a permis de quantifier l'énergie cinétique turbulente 3D et les effets tridimensionnels secondaires.

Domaines: Thermique [physics.class-ph]

Abdelmadjid Benkhelifa, Catherine Fuentes, Jean-Louis Tuhault, François Penot. Convection naturelle à grand nombre de Rayleigh dans une couche horizontale de fluide, approche expérimentale. JITH 2007, Aug 2007, Albi, France. 5p. ⟨hal-00160334⟩