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Simulation numérique d’un écoulement turbulent à masse volumique variable

A. Kherchouche, H. Habibi, F. Ouarhlent and A. Soudani

Laboratoire de Physique Energétique Appliquée, Département de Physique, Faculté des Sciences de la Matière, Université Batna 1, 05000 Batna, Algérie.

Abstract

This work presents the results of a numerical study of a two-dimensional flow in coaxial jets with variable density, obtained by numerical simulation and realized by fluent fluid dynamics software (CFD). These results are compared with other numerical and experimental results, where it has been shown that for an axial distance of X/Di < 6.88 appears a transition of behavior of the coaxial jet to a round jet in the initial zone, and for X/Di > 6.88 the coaxial jet follows a similar behavior to that of a single jet. It is also shown that a recirculation zone appears when the momentum ratio M is greater than the value of 64 at the position X/Di = 0.5 marked by negative velocities indicating the return of the fluid to the rear. In the heterogeneous case, the jet is wider and faster since helium is lighter than air so it has a greater training.

Résumé

Ce travail présente les résultats d’une étude numérique d’un écoulement bidimensionnel en jets coaxiaux à densité variable, obtenus par simulation numérique et réalisés par le logiciel de la dynamique des fluides Fluent (CFD). Ces résultats sont comparés avec d’autres résultats numériques et expérimentaux, où il a été montré que pour une distance axiale de X/Di < 6.88 apparait une transition de comportement du jet coaxial à un jet rond dans la zone initial, et pour X/Di > 6.88 le jet coaxial épouse un comportement similaire à celui d’un jet simple. On montre aussi qu’une zone de recirculation apparait quand le rapport de quantité de mouvement M est supérieur à la valeur de 64 à la position X/Di = 0.5 marquée par des vitesses négatives indiquant le retour du fluide vers l’arrière. Dans le cas hétérogène, le jet est plus large et plus rapide puisque l’hélium est plus léger que l’air, donc il possède un entraînement plus important.

Keywords

Turbulence - Masse volumique variable - Modèle RANS - Jets coaxiaux - Mélange - Effets de densité.

Simulation numérique d’un écoulement turbulent à masse volumique variable
Texte intégral

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