Effets de la surface libre et du rapport d'aspect sur la transition de l'écoulement de Taylor–Couette

Ammar Mahamdia; Ahcène Bouabdallah; Salah Eddine Skali

doi:10.1016/S1631-0721(03)00039-1

Effets de la surface libre et du rapport d'aspect sur la transition de l'écoulement de Taylor–Couette

Présenté par : Évariste Sanchez-Palencia

Ammar Mahamdia ¹ ; Ahcène Bouabdallah ¹ ; Salah Eddine Skali ²

¹ Laboratoire d'énergétique, faculté des sciences/physique-USTHB, BP 32, El-Alia, Bab-Ezzouar, Alger, Algérie
² LEMTA-INPL, 2, avenue de la Forêt de Haye, 54504 Vandoeuvre-lès-Nancy, France

Comptes Rendus. Mécanique, Volume 331 (2003) no. 3, pp. 245-252.

Résumé
Abstract

Le présent travail porte sur une étude expérimentale de l'écoulement de Taylor–Couette. Nous visons particulièrement les effets de la surface libre et de la hauteur de fluide dans l'espace annulaire sur les conditions d'apparition des deux premières instabilités.

Les résultats expérimentaux sont obtenus par utilisation de la technique polarographique. A cet effet des électrodes en platine sont implantées sur la paroi interne du cylindre extérieur fixe. Elles permettent de mesurer la valeur temporelle moyenne du gradient pariétal de vitesse et de réaliser l'analyse spectrale par transformée rapide de Fourier des fluctuations associées pour connaı̂tre la structure de l'écoulement. Les résultats obtenus mettent en évidence l'existence d'une hauteur critique Hc de la colonne de liquide. Cette hauteur affecte la transition laminaire-turbulent de l'écoulement.

This work deals with the study of free surface and aspect ratio effects on the instability of the Taylor–Couette flow. The experimental results have been obtained using the polarographic technique. The time-averaged values of the wall velocity gradient have been determined and the spectral analysis of its fluctuations has been done. These first results show the existence of a critical height Hc of the liquid column. For an aspect ratio Γ=H/d<10, the laminar turbulent transition occurs without azimuthal wave mode.

Reçu le : 2002-05-31
Accepté le : 2003-01-14
Publié le : 2003-03-01

DOI : 10.1016/S1631-0721(03)00039-1

Mots-clés : Mécanique des fluides, Cylindres coaxiaux, Écoulement de Taylor–Couette, Instabilités, Rapport d'aspect, Surface libre
Keywords: Fluid mechanics, Coaxial cylinders, Taylor–Couette flow, Instabilities, Aspect ratio, Free surface

Affiliations des auteurs :

Ammar Mahamdia ¹ ; Ahcène Bouabdallah ¹ ; Salah Eddine Skali ²

¹ Laboratoire d'énergétique, faculté des sciences/physique-USTHB, BP 32, El-Alia, Bab-Ezzouar, Alger, Algérie
² LEMTA-INPL, 2, avenue de la Forêt de Haye, 54504 Vandoeuvre-lès-Nancy, France

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Ammar Mahamdia; Ahcène Bouabdallah; Salah Eddine Skali. Effets de la surface libre et du rapport d'aspect sur la transition de l'écoulement de Taylor–Couette. Comptes Rendus. Mécanique, Volume 331 (2003) no. 3, pp. 245-252. doi : 10.1016/S1631-0721(03)00039-1. https://comptes-rendus.academie-sciences.fr/mecanique/articles/10.1016/S1631-0721(03)00039-1/

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