Seuils d'instabilités des écoulements de type rotor–stator avec flux axial

Sébastien Poncet; Marie-Pierre Chauve

doi:10.1016/j.crme.2006.01.007

Seuils d'instabilités des écoulements de type rotor–stator avec flux axial

Présenté par : Paul Clavin

Sébastien Poncet ¹ ; Marie-Pierre Chauve ¹

¹ IRPHE, UMR 6594, technopôle de Château-Gombert, 49, rue Frédéric Joliot-Curie, BP 146, 13384 Marseille cedex 13, France

Comptes Rendus. Mécanique, Volume 334 (2006) no. 2, pp. 123-128.

Résumé
Abstract

Cette Note propose une étude expérimentale sur la stabilité des écoulements dans une cavité de type rotor–stator soumis à un flux axial. Les diagrammes de stabilité ont été établis, par visualisations de l'écoulement, dans le plan (Re, $V_{z}^{*}$ ), où Re est un nombre de Reynolds global et $V_{z}^{*}$ est la vitesse axiale imposée en entrée de la cavité adimensionnée par celle du rotor. Trois rapports d'aspect G de la cavité ont été considérés, couvrant la gamme des écoulements de type Batchelor à couches limites séparées et celle des écoulements de type Couette de torsion à couches limites jointes. On montre ainsi l'influence de la rotation, de la géométrie et surtout celle d'un flux axial sur les seuils d'apparition et de disparition des instabilités. De nouvelles structures apparaissent également par rapport au cas sans flux.

This experimental study deals with the stability of rotor–stator flows subjected to an axial inward or outward throughflow. Stability diagrams have been established by flow visualizations according to the rotational Reynolds number Re and to $V_{z}^{*}$ the dimensionless axial velocity in the radial gap between the rotor and the shroud. Three aspect ratios G of the cavity have been considered to take into account both Batchelor type of flows with separated boundary layers and torsional Couette type of flows with joined boundary layers. We show then the influence of rotation, geometry and most of all of the superimposed throughflow on the appearance and disappearance thresholds of instabilities. Some new structures have also been observed to be compared to the case of a closed cavity.

Reçu le : 2005-11-25
Accepté le : 2006-01-19
Publié le : 2006-02-01

DOI : 10.1016/j.crme.2006.01.007

Mots-clés : Mécanique des fluides, Stabilité, Cavité rotor–stator, Visualisation
Keywords: Fluid mechanics, Stability, Rotor–stator cavity, Visualization

Affiliations des auteurs :

Sébastien Poncet ¹ ; Marie-Pierre Chauve ¹

¹ IRPHE, UMR 6594, technopôle de Château-Gombert, 49, rue Frédéric Joliot-Curie, BP 146, 13384 Marseille cedex 13, France

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TI  - Seuils d'instabilités des écoulements de type rotor–stator avec flux axial
JO  - Comptes Rendus. Mécanique
PY  - 2006
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Sébastien Poncet; Marie-Pierre Chauve. Seuils d'instabilités des écoulements de type rotor–stator avec flux axial. Comptes Rendus. Mécanique, Volume 334 (2006) no. 2, pp. 123-128. doi : 10.1016/j.crme.2006.01.007. https://comptes-rendus.academie-sciences.fr/mecanique/articles/10.1016/j.crme.2006.01.007/

Bibliographie
Cité par

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