CFM 2019

Étude de la turbulence développée dans le Grand Taylor-Couette Thermique
Arnaud Prigent  1@  , Harminder Singh  1@  , Antoine Bonnesoeur  1@  , Hugues Besnard  1@  , Olivier Crumeyrolle  1@  , Innocent Mutabazi  1@  
1 : Laboratoire Ondes et Mileux Complexes  (LOMC)
Normandie Université Le Havre, CNRS

Nous présentons le GTCT, un nouveau système expérimental de Taylor-Couette de grande dimension dédié à l'étude de la turbulence développée générée par l'action simultanée de l'instabilité centrifuge et de la convection induite par un gradient radial de température.

Les rayons des cylindres intérieur et extérieur du GTCT mesurent 132,5 et 152,5 mm produisant un entrefer de 20 mm et un rapport des rayons η = 0,869. La hauteur de 960 mm confère au système un rapport d'aspect Γ = 43. Le cylindre extérieur est fixe et la vitesse de rotation maximale du cylindre intérieur permet d'atteindre un nombre de Reynolds Re_i = 0,5.10^6. Les températures des cylindres sont contrôlées indépendamment à ±1%. Le cylindre intérieur peut être chauffé à 40°C par le rayonnement de résistances contrôlées à l'aide de pyromètres et le cylindre extérieur peut être refroidi à 10°C par une circulation d'eau entre lui et un cylindre d'isolation. Nous pouvons obtenir ainsi une différence de température de 30°C et un nombre de Grashof Gr ~ 10^6.

Le fond et les cylindres extérieurs sont en verre transparent et permettent un accès optique complet depuis le côté ou le bas dont nous profité pour réaliser des mesures de vitesse par PIV et des mesures de température à l'aide de cristaux liquides thermochromiques (CLT) et par LIF dans les plans (r – θ) ou (r – z). Le système est également équipé d'un couplemètre dont nous présentons les mesures.


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