Mechanism for transition to turbulence in buoyant plume flow

On étudie théoriquement et expérimentalement le mécanisme fondamental responsable de la transition dans la convection naturelle d’un panache. Théoriquement, la transition apparaît quand le temps de pénétration visqueuse normale au panache devient comparable à la période de temps minimale de fluctuation du panache comme un écoulement instable non visqueux. On suppose aussi qu’à la transition, la longueur d’onde du panache est en proportion du diamètre local du panache. La partie expérimentale de l’étude est focalisée sur la transition dans un panache axisymétrique d’air au-dessus d’une source ponctuelle. Une visualisation par fumée de la forme du panache à la transition conduit à des observations extensives qui soutiennent fortement le mécanisme proposé dans la théorie. Le sillage de transition serpente dans un plan (bidimensionnellement) et avec une longueur d’onde qui est à l’échelle du diamètre du panache. S’il est excité extérieurement par des longueurs d’onde, le panache a la propriété de sélectionner la longueur d’onde proposée théoriquement. On discute l’équivalence entre le mécanisme de transition proposé et celui de la théorie du flambement. © 1983, Pergamon Press Ltd.. All rights reserved.

Duke Scholars

Author Adrian Bejan Thomas Lord Department of Mechanical Engineering and Materia ...