Etude numérique et expérimentale des fontaines faibles laminaires inclinées

Abstract

Des simulations numériques et une série d’expériences ont été effectuées sur les fontaines faibles inclinées. Ses expériences nous ont permis de mettre en évidence plusieurs modes d’instabilité due à l’angle d’inclinaison. Nous avons montré que le régime laminaire était stabilisé jusqu'à un certain angle (α=5°) puis devenais instable. Nous avons aussi mesuré la hauteur finale de fontaine pour différent nombre de Froude et de Reynolds et nous avons conclues que la corrélation de Philipe et al était valide pour une fontaine inclinée et que la constante de proportionnalité passe par un maximum à α=8°. Des mesures des longueurs de retour du fluide sur la paroi inclinées ont été faites et il a était observé qu’à de faible pente de la paroi et à de faibles nombres de Froude, cette mesure était sujette aux conditions d’expérimentation, mais une tendance a pu être observée pour de grand nombre de Froude. Le plan de ce mémoire s’articule autour de cinq chapitres: Nous présentons dans le premier chapitre une étude succincte des travaux antérieurs. Notre étude est considérée comme une continuité de ses travaux. Un deuxième chapitre introduit le logiciel FDS (Fire Dynamics Simulator) qui servira d’outil numérique pour la modélisation des fontaines inclinées ainsi que le pré-dimensionnement du banc expérimental. Nous présentons ensuite les résultats numériques obtenus et qui sont axés essentiellement sur la phénoménologie en écoulement pariétal et ses implications en ce qui concerne le flux de gravité qui s’y développe dans le chapitre trois. Dans le quatrième chapitre nous décrivons le banc expérimental ainsi que l’instrumentation utilisée et la procédure expérimentale suivie. Dans le cinquième chapitre les résultats des expériences et des mesures effectuées expérimentalement ainsi que les interprétations de la phénoménologie des fontaines en injection inclinées non saillantes sont résumés. Une conclusion générale sur l’étude réalisée suivie d’une bibliographie assez complète sont introduites à la fin du mémoire.