Simulation numérique des écoulements secondaires Générés à l'interieur d'une enceinte cylindrique

Abstract

Résumé Ce travail propose une étude numérique des écoulements confines, générés par la rotation des disques co-axiaux d’une enceinte cylindrique. La topologie de l’écoulement résultant dépend fortement de la direction et du rapport de rotation des disques. Pour des couples de paramètres de contrôle, les calculs ont révélé l’occurrence de zones de recirculation, sous forme de bulbes, caractérisées par des points de stagnation sur l’axe de rotation. Pour suivre l’évolution de ces éclatements tourbillonnaires, l’étude propose des moyens de contrôle basés sur une modification des conditions cinématiques et géométriques à l’amont de l’éclatement. Les résultats révèlent que ces conditions peuvent soit éliminer ces bulbes ou favoriser leur apparition. Abstract Confined steady swirling flows, driven by the end disks of a cylindrical enclosure have been numerically studied. Particular attention is focused on combined kinematics and geometric conditions of generation and control of the vortex breakdown phenomenon. First, the basic steady flow topology in a truncated conical cavity is described, which is shown to depend strongly on the direction as well as the rate of rotation of the end disks. For a set of governing flow parameters, the computations revealed the occurrence of bubble-like reverse flows, characterised by on-axis stagnation points. The present work, explores means of controlling the evolution of this physical phenomenon, by modifying the boundary conditions upstream the vortex breakdown. These means are found to either suppress or enhance the occurrence and size of the bubbles. ملخص نقترح في هذا العمل دراسة عددية لسيلان مغلق ، لسائل لزج غير قابل للانضغاط ناتج عن دوران أقراص متوازية المحور لتجويف اسطواني ، بنية السيلان المحصل عليها تتعلق أساسا باتجاه و نسبة دوران الأقراص ، من اجل جملة من عوامل المراقبة ، النتائج اثبت ظهور مناطق رجوع السيلان على شكل فقاعات ، تتميز بنقاط ركود على محور الدوران ، لمتابعة تطور الانتفاخ ألدوراني ، و هذه الدراسة تعتمد على التغيير في الشروط الحركية و الهندسية قبل الانتفاخ ، كما أن هذه النتائج بينت بأن هذه الشروط تتحكم في ظهور الانتفاخ .