Instabilités de cisaillement dans l'écoulement concentrique de deux fluides miscibles - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2008

Shear instabilities in a two miscible fluids coreannular flow

Instabilités de cisaillement dans l'écoulement concentrique de deux fluides miscibles

Résumé

In this report, experiments of shear instabilities in a co-current and coreannular flow of two miscible fluids are presented. The two fluids have the same density but the annular fluid has a higher viscosity than the core fluid. Two control parameters have been used, the Reynolds number and the core fluid radius. We have always obtained an unstable flow and two instability patterns have been observed : pearls and mushrooms. We have built the diagram of occurrence of the patterns in the map of the two control parameters. For mushroom patterns, and for some values of control parameters, instabilities appear near the inlet and exhibit a thin spectral width. This behavior might be a signature of a transition between convective and absolute instabilities. We have tried to characterize the convective or absolute nature of the system with experimental measurements, such as frequency forcing experiments. Our experimental results agree partly with numerical simulations, and reasonably well with a longwave linear stability analysis.
Dans ce document sont présentées des expériences sur les instabilités de cisaillement dans l'écoulement concentrique à co-courant de deux fluides miscibles. Les deux fluides sont de même masse volumique mais le fluide à la paroi a une viscosité supérieure à celle du fluide de coeur. Deux paramètres de contrôle sont utilisés, le nombre de Reynolds et le rayon du fluide de coeur. Nous avons toujours obtenu un écoulement instable et deux motifs d'instabilités ont été observés : perles et champignons. Nous avons établi le diagramme d'existence de ces motifs dans le plan des paramètres de contrôle. Pour les motifs de la forme de champignons et pour certaines valeurs de paramètres de contrôle, les instabilités apparaissent très près de l'injection et montre une largeur de spectre fine. Ce comportement pourrait être la signature d'une transition entre des instabilités convectives et des instabilités absolues. Nous avons essayé de caractériser l'état absolu ou convectif du système par des mesures expérimentales, notamment par des expériences de forçage de la fréquence. Nous avons comparé nos résultats à des simulations numériques qui s'accordent en partie à nos résultats expérimentaux, et à une analyse de stabilité linéaire aux grandes longueurs d'onde.
Fichier principal
Vignette du fichier
thesedolce.pdf (18.89 Mo) Télécharger le fichier

Dates et versions

tel-00276589 , version 1 (30-04-2008)

Identifiants

  • HAL Id : tel-00276589 , version 1

Citer

Marguerite d'Olce. Instabilités de cisaillement dans l'écoulement concentrique de deux fluides miscibles. Dynamique des Fluides [physics.flu-dyn]. Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2008. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00276589⟩
184 Consultations
547 Téléchargements

Partager

Gmail Facebook X LinkedIn More