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Theses

Experimental investigation of textural atomization processes : application to cavitating flows

Résumé : L’atomisation texturelle désigne le mécanisme d’arrachage de gouttes à l’interface d’un écoulement liquide libre. Cemécanisme est contrôlé par les caractéristiques de l’écoulement au sortir de l’injecteur et se manifeste dans son champproche. Peu étudiée, l’atomisation texturelle est un phénomène rapide, impliquant de très petites structures ligamentaireset produisant un brouillard de très fines gouttes. Le travail de cette thèse est une étude expérimentale d’un processusd’atomisation texturelle observé sur des écoulements produits par des injecteurs cavitants. Trois atomiseurs académiquestransparents sont utilisés et des diagnostics optiques sont mis en oeuvre : la LDV (vélocimétrie doppler laser) et le PDPA(Phase Doppler Particle Analyzer) pour décrire l’écoulement interne et le spray, respectivement, et l’imagerie fixe à forterésolution spatiale ou à haute-cadence pour les écoulements interne et externe. Une première observation montre un lienimportant entre le régime de cavitation et le processus d’atomisation texturelle. Une analyse impliquant la mesure devariabilité de l’écoulement et du processus d’atomisation texturelle quantifie ce lien. Ici, le processus d’atomisation estdécrit par la mesure de sa distribution d’échelle. Associée au concept de système équivalent, cette analyse multi-échellepermet de produire une écriture mathématique du processus étudié. Ce résultat est sans précédent. Complété par unedescription mathématique de la distribution de taille des gouttes produites, il offre un appui nouveau pour construire unmodèle d’atomisation ligamentaires présenté dans ce travail et qui relie taille et forme des ligaments aux populations degouttes formées. Ces analyses fines amènent une meilleure connaissance du mécanisme d’atomisation étudié. Par exemple, on apprend qu’à débit fixé, la hauteur du canal d’alimentation de l’orifice de décharge n’influence pas les processus d’atomisation texturelle. Par ailleurs, un critère est établi pour identifier la plus petite échelle de déformation des ligaments impliquée dans la production des gouttes.
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https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-02284934
Contributor : Abes Star :  Contact
Submitted on : Thursday, September 12, 2019 - 12:05:47 PM
Last modification on : Monday, December 16, 2019 - 1:05:50 PM
Document(s) archivé(s) le : Saturday, February 8, 2020 - 3:23:21 AM

File

fakhryabuzahra2.pdf
Version validated by the jury (STAR)

Identifiers

  • HAL Id : tel-02284934, version 1

Citation

Fakhry Abuzahra. Experimental investigation of textural atomization processes : application to cavitating flows. Fluid Dynamics [physics.flu-dyn]. Normandie Université, 2019. English. ⟨NNT : 2019NORMR028⟩. ⟨tel-02284934⟩

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