Comptes Rendus
no. 8
Étude des structures spirales à la périphérie d'une cavité rotor–stator aspirée

Présenté par : René Moreau

David Rémy1  ; Georges Gauthier2  ; Daniel Buisine1
1 Laboratoire de mécanique de Lille, UMR 8107, université des sciences et technologies de Lille, 59655 Villeneuve d'Ascq, France
2 Laboratoire FAST, bâtiment 502, campus universitaire, 91405 Orsay cedex, France
Comptes Rendus. Mécanique, Volume 332 (2004) no. 8, pp. 653-658.

Les structures spirales observées à la périphérie d'une cavité rotor–stator ouverte aspirée, sont étudiées et caractérisées par tomographie. Une fente radiale située entre le disque mobile et le cylindre fixe permet l'aspiration d'un flux extérieur composé d'une nappe mince de fumée à fort contraste produite dans la couche d'Ekman extérieure à la cavité et d'un jet d'air frais. Des séquences de tomographies permettent de caractériser les seuils d'apparition et de disparition des structures en fonction du débit et du nombre d'onde.

The influence of suction on the spirals pattern that appear on the periphery of an aspirated opened rotor–stator cavity is studied by means of tomography. A radial gap, located between the rotating disk and the fixed cylindrical wall allow the suction of an outer flux made up of a jet of fresh air and a high contrasted smoke thin sheet produced in the outside cavity Ekman layer. Sequences of tomographies allow the characterization of the apparition and disappearance thresholds according to Reynolds number, suction and wave number.

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DOI : 10.1016/j.crme.2004.03.012
Mot clés : Mécanique des fluides, Instabilité, Expérimental, Rotor–stator, Aspiration
Keywords: Fluid mechanics, Instability, Experimental, Rotor–stator, Suction
David Rémy 1 ; Georges Gauthier 2 ; Daniel Buisine 1

1 Laboratoire de mécanique de Lille, UMR 8107, université des sciences et technologies de Lille, 59655 Villeneuve d'Ascq, France
2 Laboratoire FAST, bâtiment 502, campus universitaire, 91405 Orsay cedex, France 
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TI  - Étude des structures spirales à la périphérie d'une cavité rotor–stator aspirée
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David Rémy; Georges Gauthier; Daniel Buisine. Étude des structures spirales à la périphérie d'une cavité rotor–stator aspirée. Comptes Rendus. Mécanique, Volume 332 (2004) no. 8, pp. 653-658. doi : 10.1016/j.crme.2004.03.012. https://comptes-rendus.academie-sciences.fr/mecanique/articles/10.1016/j.crme.2004.03.012/

[1] O. Savas Stability of Bodewadt flow, J. Fluid Mech., Volume 183 (1987), pp. 77-94

[2] G. Gauthier; P. Gondret; M. Rabaud Axisymmetric propagating vortices in the flow between a stationary and a rotating disk enclosed by a cylinder, J. Fluid Mech., Volume 386 (1999), pp. 105-126

[3] L. Schouveiler; P. Le Gal; M.-P. Chauve Stability of a travelling roll system in a rotating disk flow, Phys. Fluids, Volume 10 (1998), pp. 2695-2697

[4] L. Schouveiler; P. Le Gal; M.-P. Chauve Instabilities of the flow between a rotating and stationary disk, J. Fluid Mech., Volume 443 (2001), pp. 329-350

[5] L. Schouveiler, Sur les instabilités des écoulements entre un disque fixe et un disque en rotation, Thèse de Doctorat, Université d'Aix-Marseille 2, 1998

[6] E. Serre; S. Hugues; E. Crespo Del Arco; A. Randriamampianina; P. Bontoux Axisymmetric and three-dimensional instabilities in an Ekman boundary layer flow, J. Heat Fluid Flow, Volume 22 (2001) no. 1, pp. 82-93

[7] E. Serre; E. Crespo Del Arco; P. Bontoux Annular and spiral patterns in flows between a rotating and a stationary disk, J. Fluid Mech., Volume 434 (2001), pp. 65-100

[8] D. Buisine; F. Oble; H. Andrianarahinjaka Étude numérique des stuctures spirales tridimensionnelles à la périphérie d'une cavité interdisque, C. R. Acad. Sci. Paris, Ser. IIb, Volume 328 (2000), pp. 237-246

[9] M. Firouzian; J.-M. Owen; J.-R. Pincombe; R.-H. Rogers Flow and heat transfer in a rotating cylindrical cavity with a radial inflow of fluid: Part2: Velocity pressure and heat transfer measurements, Int. J. Heat Fluid Fl., Volume 7 (1986) no. 1, pp. 21-27

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