Étude de jets sous-détendus axisymétriques d'air et d'hélium par la méthode BOS

Julien Dubois (1) , Muriel Amielh (1) , Fabien Anselmet (1) , Olivier Gentilhomme (2)

1 IRPHE - Institut de Recherche sur les Phénomènes Hors Equilibre
2 INERIS - Institut National de l'Environnement Industriel et des Risques

L'objectif est d'identifier et de quantifier les principaux paramètres qui influencent la dispersion d'une fuite gazeuse d'hydrogène à haute pression. Dans cette approche, la fuite est représentée par un jet axisymétrique sous-détendu, qui s'échappe d'un réservoir dont les niveaux de pression sont compris entre 1 et 30 bars. Un gaz non réactif (air ou hélium) remplace l'hydrogène pour étudier le processus de mélange, dans une configuration sécurisée. Pour apporter des éléments de réponse, ce travail propose une investigation des effets de compressibilité dans le champ proche des jets libres axisymétriques d'air et d'hélium. Les résultats montrent que la strioscopie orientée sur l'arrière-plan (BOS) est bien adaptée pour mettre en évidence les variations de densité dues aux structures compressibles et aux variations de concentration. La BOS est utilisée pour détecter les cellules de choc du champ proche (X/De < 5) d'un jet libre sous-détendu (air ou hélium) de 1, 2, ou 3 mm de diamètre. Pour conclure, la strioscopie orientée sur l'arrière-plan (BOS) fournit de bons résultats comparés aux calculs analytiques et aux données de la littérature, avec des détails quantitatifs aux petites échelles de la structure du jet.

Domaines: Mécanique des fluides [physics.class-ph]; Mécanique des fluides [physics.class-ph]

Julien Dubois, Muriel Amielh, Fabien Anselmet, Olivier Gentilhomme. Étude de jets sous-détendus axisymétriques d'air et d'hélium par la méthode BOS. 11ème Congrès Francophone de Techniques Laser, Sep 2008, Poitiers, France. pp.1-8. ⟨hal-00319757⟩