Caractérisation par PIV de la couche limite d'un jet chaud impactant une paroi plane.
Résumé
Les matériaux composites tendent à être largement utilisés dans le secteur de l’aéronautique et doivent répondre à des exigences strictes en termes de sécurité incendie. En effet, en situation d’incendie, ces matériaux constitués de matrice polymère et de fibres de carbone peuvent se dégrader sous l’effet d’une flamme. Le travail présenté a pour objectif d’étudier les transferts de chaleur entre une flamme et un matériau composite. Les phénomènes de convection jouent un rôle clef et nécessitent une description fine des champs de vitesse. La Vélocimétrie par Image de Particules (PIV) a donc été utilisée pour mesurer les champs de vitesses en proche paroi. Cependant, la nature de l’écoulement engendre des difficultés pour la mesure de vitesse par PIV. En particulier, la paroi en composite génère une forte réflexion et se déforme sous l’effet de la dégradation thermique. Ainsi les mesures de vitesses ont été effectuées dans plusieurs configurations : avec paroi en acier (inerte) et avec paroi en composite (réactive). Les mesures effectuées montrent que les profils de vitesses sont les même dans les deux cas, indiquant que la perturbation de l’écoulement par la paroi réactive est donc négligeable. Dans les deux configurations, les champs de vitesses obtenus vérifient la théorie pour les jets impactants avec une croissance linéaire des composantes parallèle et perpendiculaire de vitesse dans leurs directions respectives. Comme le prévoie la théorie, une couche limite visqueuse d’épaisseur constante se forme le long de la paroi. En revanche, un écart à la solution analytique est observé pour le rapport entre les composantes parallèle et perpendiculaire de la vitesse. La température élevée du jet et le taux de turbulence de l’ordre de 20% pourraient expliquer cette différence.
Origine : Fichiers produits par l'(les) auteur(s)
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