Etude des perturbations d'une surface d'eau par un jet d'air dans le canal d'un saturateur

Résumé et principaux résultats

Résumé :
Un écoulement d'air au-dessus d’une surface d'eau peut générer des vagues dans le cas de l’eau liquide, et des rides de surface en état glace.
Cette étude aborde la mise au point d’un dispositif expérimental et l’acquisition des résultats en vue d’obtenir des ordres de grandeurs de l’influence de plusieurs paramètres sur la formation des vagues et l’effet de ces vagues sur les transferts de chaleur et de masse. Elle doit permettre de dégager les principaux facteurs qui influencent la reproductibilité de la prise en glace, et enfin, les échanges entre cette surface en glace et l’air.
Les expériences réalisées le sont en régime d’écoulement d’air laminaire dans une géométrie fermée. L’étude des facteurs essentiels pour chacun de ces domaines d’intérêt s’est fait sur : la vitesse de l'air, l'orientation de l'entrée d'air, la hauteur du canal, le rapport entre la hauteur d'eau et la hauteur d'air et la température. Grâce à un programme expérimental et une analyse des données par la méthode des plans d'expérience, les effets de chacun de ces facteurs ont été estimés et ont permis d’élaborer un modèle.

Abstract :
This final year project concerns the study of the influence of an air flow on a water or ice surface, in a canal within a saturator.
Our research concerns the following:
- Influencing factors regarding wave formation and their effect towards heat and mass transfer
- Reproductibility of the freezing process
- Exchanges between this frozen surface and the airflow
A comparably dimensioned model of the saturater was designed and subjected to a number of experiments varying the factors of air speed, air entrance orientation, air-water ratio, canal height and temperature. These experiments took place in the laminar region with a geometrically closed system.
An experimental planning data analysis method was used, thereby allowing the determination of the importance of each of these factors and the estimation of their effects. From these findings, a mathematical model was constructed.

Thème

Méthodes et matériels de mesure

Mots-clés

Matériel et méthodes de mesure, Mécanique des fluides

Auteurs

BLANQUART Bertrand