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Mise en œuvre et étalonnage d’une soufflerie de recherche sur les couches limites

Pioton, Julien (2012). Mise en œuvre et étalonnage d’une soufflerie de recherche sur les couches limites. Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

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Résumé

Des travaux de recherche portant sur une bulle de séparation de couche limite turbulente voulant être entrepris au laboratoire TFT de l’École de technologie supérieure de Montréal, une soufflerie ayant une configuration boucle ouverte alimentée par un compresseur soufflant a été mise en place et étalonnée durant ce projet de recherche.

La méthodologie de conception des composants de cette soufflerie, basée sur les résultats issus des travaux antérieurs, a été validée par la comparaison entre les résultats obtenus expérimentalement et les valeurs théoriques des pertes de charge le long de la soufflerie. Des mesures de profils de vitesse moyenne adimensionnels dans le canal d’essai ont révélé la présence d’un écoulement potentiel uniforme en sortie de convergent démontrant ainsi les performances satisfaisantes des composants conditionnant l’écoulement en amont du canal
d’essai.

La confrontation des mesures de pression totale et de vitesse moyenne suivant l’axe longitudinal de notre canal d’essai nous a permis d’estimer la délimitation entre écoulement rotationnel et irrotationnel au niveau de notre bulle de séparation. La hauteur moyenne maximale de cette délimitation a été estimée à environ 15 cm. Des visualisations par film d’huile ont révélé une longueur de bulle de séparation moyenne d’approximativement 52cm. Ces visualisations complétées par des mesures latérales de vitesse moyenne ont mis en évidence d’importants effets tridimensionnels ainsi qu’une dissymétrie prononcée au niveau de la ligne de décollement et de recollement de notre bulle de séparation dans les configurations actuelles de notre canal d’essai.

Résumé traduit

In order to reproduce a turbulent boundary layer separation bubble in a laboratory at the École de Technologie Supérieure of Montreal, an open-circuit wind tunnel equipped with a blow-down centrifugal fan has been implemented and calibrated for this research project.

The methodology for the conception of the wind tunnel components, based on the results obtained from previous experiments, has been validated by the comparison between experimental and theoretical pressure losses along the wind tunnel. Dimensionless mean axial velocity measurements in the working section have showed an irrotational uniform flow zone at the contraction end, which demonstrates the satisfactory performance of the flowconditioning components located upstream from the working section.

Mean axial velocity and total pressure measurements along the working section have allowed for estimates of the location of boundary between irrotational and rotational flow at the separation bubble. The maximum mean height of the boundary layer has been estimated at around 15 cm. Oil film visualisations have revealed a mean bubble separation length of approximately 52 cm. Theses oil visualisations, supported by mean lateral velocity measurements in the current configuration of the working section, have indicated important three-dimensional effects and significant dissymmetry in the vicinity of the separation and reattachment zones at the separation bubble.

Type de document: Mémoire ou thèse (Mémoire de maîtrise électronique)
Renseignements supplémentaires: "Mémoire présenté à l'École de technologie supérieure comme exigence partielle à l'obtention de la maîtrise en génie mécanique" Bibliogr. : f. [169]-171.
Mots-clés libres: Couche limite. Essais en soufflerie aérodynamique. Profils aérodynamiques. Conception des souffleries basse vitesse, bulle de séparation, décollement, recollement, mesure de l’écoulement, étalonnage, visualisation de l’écoulement
Directeur de mémoire/thèse:
Directeur de mémoire/thèse
Weiss, Julien
Programme: Maîtrise en ingénierie > Génie mécanique
Date de dépôt: 31 oct. 2012 17:56
Dernière modification: 07 mars 2017 20:28
URI: http://espace.etsmtl.ca/id/eprint/1060

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