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En hydrodynamique, des approches récentes montrent que les problèmes liés au mélange sont mieux appréhendés lorsque l'on suit le mouvement des particules de fluide. Expérimentalement, il est maintenant possible de faire faire des mesures en temps réel à des particules passivement entraînées avec l'écoulement, et qui retransmettent les données par radiofréquence. Le cas décrit ici est celui de la convection thermique, où la particule instrumentée mesure les variations de température du fluide.
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Descriptif des dispositifs expérimentaux
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1. Contexte
Jean-François PINTON est directeur de recherche CNRS, laboratoire de physique de l'ENS-Lyon
Yoann GASTEUIL est doctorant au laboratoire de physique de l'ENS-Lyon
Pascal METZ est ingénieur CNRS, laboratoire de physique de l'ENS-Lyon
Woodrow L. SHEW est post-doctorant au National Institute for Health, Bethesda, USA
Mathieu GIBERT est post-doctorant au Max Planck Institute, Gottingen, Germany
Les études expérimentales en mécanique des fluides se sont longtemps appuyées sur des mesures eulériennes, c'est-à-dire enregistrées par des capteurs fixes dans le référentiel du laboratoire. Cependant dans les problèmes liés au transport (au mélange), une approche plus naturelle est de se placer dans le référentiel lagrangien, c'est-à-dire en se déplaçant avec les particules de fluide. Les mesures expérimentales sont fort difficiles dans ce contexte. Le développement récent de méthodes acoustiques et optiques a permis le suivi de traceurs lagrangiens et a établi l'avantage de cette approche . L'étape naturelle suivante consiste à effectuer des mesures dans le repère du fluide en mouvement. Nous avons ainsi développé une sonde...
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - MORDANT (N.) et coll - Measurement of Lagrangian Velocity in Fully Developed Turbulence - Phys. Rev. Lett., 87, p. 214501 (2001).
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(2) - LA PORTA (A.L.) et coll - Fluid particle accelerations in fully developed turbulence - Nature (London), 409, p. 1017 (2001).
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(3) - LUTHI (B.) et coll - Lagrangian measurements of vorticity dynamics in tubulent flow - J. Fluid Mech., 528, p. 87 (2005).
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(4) - VOLK (R.) et coll - Measurement of particle and bubble accelerations in turbulence - Eur. Phys. Lett., 81, p. 34002 (2008).
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(5) - TOSCHI (F.), BODENSCHAT (E.) - Lagrangian Properties of Particles in Turbulence - Ann. Rev. Fluid Mech, 41 , p. 375-404 (2009).
-
(6) - SHEW (W.) et coll - Instrumented tracer for Lagrangian measurements in Rayleigh-Bénardconvection - Rev. Sci. Instrum., 78, p. 065105 (2007).
- ...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
Base Génie énergétique
PADET (J.) - Convection thermique et massique – Principes généraux - [BE 8 205] (2005).
HAUT DE PAGE2.1 Constructeurs – Fournisseurs – Distributeurs
Maxim Integrated Products
National Semiconductor
HAUT DE PAGE
BREVET # FR08/00682 In situ monitoring and control of fluid mixing processes.
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