Mémoires de Fin d’Etudes
Etablissement
Université de M’Sila - Mohamed Boudiaf
Affiliation
Institut de Génie Mécanique
Auteur
GOUIDMI, Hamza
Directeur de thèse
ZEGADI R. (Professeur)
Filière
Mécanique
Diplôme
Magister
Titre
EFFETS DE LA RUGOSITE SUR L’ECOULEMENT DE COUCHE LIMITE ATMOSPHERIQUE SIMULÉE EN SOUFFLERIE EN SITUATION THERMIQUEMENT STRATIFIÉE STABLE ET NEUTRE
Résumé
Conclusion générale Cette étude entreprise a permis de dégager un certain nombre de résultats susceptibles de contribuer d’une part, à la simulation physique de la couche de surface atmosphérique en situation stable, d’autre part, à l’analyse des effets d’une stratification thermique stable ainsi que les effets de rugosité sur les caractéristiques d’une limite turbulente. Dans un second volet, une étude de l’écoulement d’une couche limite turbulente en présence de groupe d’obstacles avec différentes configurations a permis de mettre l’accent de l’effet de ces obstacles sur le comportement de l’écoulement. Les effets de stabilité se manifestent sur la totalité de la couche thermique sur paroi rugueuse, alors que sans rugosités l’épaisseur influencée est moindre. Par rapport à une paroi lisse, les rugosités paraissent avoir un « pouvoir de diffusion » des effets de stabilité plus important. Une tendance à la « laminarisation » des profils de vitesse moyenne a été en particulier observée sur toute la couche. 94 La loi de paroi sous sa forme classique semi-logarithmique n’est plus vérifiée en situation stable, ni dans le cas rugueux, ni dans le cas lisse. Cependant des lois du même type est obtenu, mais avec des coefficients très différents. Nos résultats montrent une atténuation très nette la fluctuation verticale et longitudinale de vitesse, sous l’influence de la stabilité. Une tendance à la « bidimensionnalisation » de la turbulence est ainsi observée. Sous le même effet, les tensions de Reynolds subissent une décroissance importante. L’effet de la stabilité est bien claire, et ce présenter sur les distribution des moments d’ordre supérieur des fluctuations de vitesse et de température (les coefficients de dissymétrie S, et d’aplatissement T, de la fluctuation de vitesse et de température) sont bien vérifiés l’effet de la stabilité. Les effets de la rugosité sur les grandeurs moyennes (les profils de vitesse et de température) est bien claire c’est-à-dire l’homogénéisation plus rapide et l’augmentation du niveau de turbulence. Ainsi que sur les grandeurs fluctuantes, (de vitesse longitudinale et les tension de Reynolds ...) est d’augmenter se niveau de turbulence en proche paroi, c’est-à-dire que pour tendance de bidimensionnaliser la turbulence. Pour les moments d’ordre supérieurs des fluctuations de vitesse de leur température l’effet de rugosité est moins vérifié. La vitesse de frottement est augmentée par l’effet des forces de cisaillement. Malgré un certain nombre d’hypothèses de base non vérifiées expérimentalement, la confrontation de nos résultats avec la théorie de similitude de Monin-Obukhov s’est révélée satisfaisante; ils ont confirmés les données expérimentales fournies par plusieurs auteurs. Nous avons mis en évidence l’effet du groupe l’obstacles sur la composante de vitesse longitudinale, est bien claire de dit que l’homogénéisation est plus rapide et aussi l’augmentation de niveau de turbulence juste en aval de chaque obstacle. Les fluctuations de vitesse longitudinale sont plus importantes en aval de l’obstacle, c’est-à-dire que pour tendance de bidimensionnaliser la turbulence. A l’intérieur des groupes se développait une couche interne et à partir d’une certaine distance par rapport au bord d’attaque du groupe, il s’établissait un équilibre entre les forces d’inertie, les contraintes turbulentes et le frottement dû aux obstacles. La turbulence générée dans le groupe et la convergence des lignes de courant. À l’intérieur des groupes, les zones de recirculation sont stabilisées par la présence d’obstacles en aval et peuvent ainsi se développer de manière plus importante selon la verticale.
Date de soutenance
07/07/2004
Pagination
100
Format
pdf
Statut
Soutenue