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Caractérisation expérimentale aérothermique d'un jet pulsé débouchant dans un écoulement transversal : Influence du nombre de Strouhal d'excitation sur le refroidissement de paroi par film / Qaiser SULTAN 

Titre : Caractérisation expérimentale aérothermique d'un jet pulsé débouchant dans un écoulement transversal : Influence du nombre de Strouhal d'excitation sur le refroidissement de paroi par film Type de document : thèse Auteurs : Qaiser SULTAN, Auteur ; Eva DORIGNAC, Directeur de thèse ; Gildas LALIZEL, Directeur de thèse ; Institut PPRIME UPR CNRS 3346 - FTC, Commanditaire ; Béatrice PATTE-ROULAND, Rapporteur ; T. ARTS, Rapporteur ; Ahmed OULD EL MOCTAR, Examinateur ; Jacques BORÉE, Examinateur ; Denis LEMONNIER, Examinateur ; Pierre LAROCHE, Examinateur Année de publication : 2011 Importance : 283 p. Note générale : NNT 2011ESMA0012 Acknowledgement Synthèse Table of contents Appendices Mots clés Résumé Langues : Anglais (eng) Catégories : :Chaleur:Convection Thermographie Turbulence Résumé : INTRODUCTION Scientific and industrial context Techniques formaterial protection Flow field unsteadiness of gas turbine engine Organization of the manuscript References BIBLIOGRAPHICAL REVIEW Definition of jet-in-crossflow Description of the aerodynamics of a jet-in-crossflow Description of aerodynamic and heat transfer of an inclined jet-in-crossflow applied to film cooling Application of periodic velocity boundary limit on flow structure and wall heat transfer Conclusion References EXPERIMENTAL SETUP AND MEASURING TECHNIQUES Frame work of experimental measurement Principle hardware components Velocity measurement systems Thermal measurements of film cooling configuration Data treatments References CHARACTERIZATION OF UPSTREAM FLOWS Velocity characterization of wind tunnel flow Description of turbulence scales and energy spectra Temperature description of wind tunnel flow Characterization of injectant flow Energy spectra Comparisons of baseline results Conclusion References STUDY OF THE FILM-COOLED BOUNDARY LAYER FLOW AERODYNAMICS Structure involved in the flow dynamics Velocity field Velocity probability density function (PDF) Turbulent description, tensor of Reynolds stresses Tensor of velocity gradient Vortex identification Mas, Momentum and energy conservation Conclusion References STUDY OF WALL HEAT TRANSFER IN FILM-COOLED BOUNDARY LAYER FLOW Steady blowing (no pulsation) Unsteady blowing (with pulsation) Centerline and lateraly-averaged effectiveness Centerline and lateraly-averaged heat transfer coefficient Net heat flux reduction (NHFR) Conclusion References STUDY OF THE FILM-COOLED BOUNDARY LAYER FLOW TEMPERATURE Validation of cold wire thermometry to measure fluctuating temperature distribution Temperature distribution in the central plane (z/d=0) Temperature distribution at off-centre plane (z/d=1.5) Skewness adn flatness factor Conclusion references CONCLUSION Conclusion Perspective En ligne : http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00640968/fr/

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Contribution to Aerothermal Study of a Film Cooling Geometric Design using ZnO Phosphorescence Thermography and Numerical Simulations / Arunprasath SUBRAMANIAN 

Titre : Contribution to Aerothermal Study of a Film Cooling Geometric Design using ZnO Phosphorescence Thermography and Numerical Simulations Titre original : Caractérisation aérothermique expérimentale des configurations de refroidissement du film à l’aide de la thermométrie au phosphore ZnO Type de document : thèse Auteurs : Arunprasath SUBRAMANIAN, Auteur ; Eva DORIGNAC, Directeur de thèse ; Gildas LALIZEL, Directeur de thèse ; Institut PPRIME UPR CNRS 3346 - FTC, Commanditaire ; Antonio. ANDREINI, Rapporteur ; Béatrice PATTE-ROULAND, Rapporteur ; Benjamin REMY, Examinateur ; Laurent DAVID, Examinateur ; Patrick BERTERRETCHE ; Charlie KOUPPER Année de publication : 2022 Importance : 132 p. Note générale : NNT 2022ESMA0006 Acknowledgements Contents List of Figures Résumé étendu Abstract Keywords Catégories : :Turbines à gaz:Refroidissement Aérothermodynamique Ecoulement croisé Tourbillons (mécanique des fluides) Transfert de chaleur Résumé : INTRODUCTION TO FILM COOLING Need for Film Cooling Basic Understanding of Film Cooling Objectives and Scheme of the Thesis LITERATURE REVIEW OF JET IN CROSS-FLOW SYSTEM Jet In Cross-Flow Factors Affecting Film Cooling Performance Anti-Vortex Film Cooling Configurations AUXILIARY HOLES POSITION OPTIMISATION: RANS STUDY Introduction Numerical Setup Results Heat Transfer Characteristics Analysis of Flow Aerodynamics Review NOVEL THERMOMETRY TECHNIQUE: PHOSPHOR THERMOMETRY Need for Phosphor Thermometry Phosphors - Working Principles ZnO Properties Experimental Setup Study of ZnO Phosphor Properties Spectral Properties of ZnO Development of Two-Color Spectral Intensity Ratio Method Application: Raleigh-Bénard Convection ANALYSIS OF FILM COOLING USING EXPERIMENTAL METHODS Concept of BATH Description of BATH Test Rig Calibration of BATH Test Rig Film Cooling: 2D Temperature Measurements LARGE EDDY SIMULATIONS AND DISCUSSION OF RESULTS Large Eddy Simulations Results Discussion of Flow Physics SUMMARY AND PERSPECTIVES General Synthesis Perspectives En ligne : https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-03771422

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Fluorescence plane induite par laser appliquée à l'étude d'un écoulement de convection mixte - Carectérisation et simulation / Florent GERMAIN 

Titre : Fluorescence plane induite par laser appliquée à l'étude d'un écoulement de convection mixte - Carectérisation et simulation Type de document : thèse Auteurs : Florent GERMAIN, Auteur ; Frédéric PLOURDE, Directeur de thèse ; Dominique COUTON, Directeur de thèse ; Gildas LALIZEL, Directeur de thèse ; Institut PPRIME UPR CNRS 3346 - FTC, Commanditaire ; Fabrice LEMOINE, Rapporteur ; Frédéric GRISCH, Rapporteur ; Pierre MILLAN, Examinateur ; Alexander TAYLOR, Examinateur Importance : 280 p. Note générale : NNT 2015ESMA0006 Remerciements Table des matières Introduction Liste des symboles Références bibliographiques Annexes Résumé Mots clés Catégories : :Chaleur:Convection Acétone Echauffement aérodynamique Ecoulement instationnaire (dynamique des fluides) Fluorescence induite par laser Mesure Thermographie Thermométrie Vélocimétrie par images de particules Résumé : NNT 2015ESMA0006 ETAT DE L'ART DE LA METROLOGIE DANS LES FLUIDES Métrologie des milieux fluides anisothermes Fluorescence de l'acétone induite par laser : théorie et mise en pratique Conclusions bibliographiques DISPOSITIF EXPERIMENTAL Le jet plan Le cylindre chauffé Dispositifs d'acquisition PIV/PLIF Dispositifs d'ensemencement et montage final Conclusion du chapitre ETALONNAGE ET TRAITEMENT DU SIGNAL Etalonnage de la PLIF-2λ Descriptions des processus correctifs appliqués à l'imagerie PLIF Description des techniques développées pour augmenter le rapport signal-sur-bruit (SNR) Conclusion du chapitre ETUDE DE LA CONVECTION MIXTE : CORRELATION VITESSE-TEMPERATURE Rappel du dispositif expérimental utilisé Traitement des images PLIF Résultats couplés PLIF-PIV Conclusions sur la mesure PLIF-2λ et le couplage avec la PIV MODELISATION DE LA PHYSIQUE DE LA FLUORESCENCE DE L'ACETONE : APPLICATION A LA DETERMINATION DES PARAMETRES EXPERIMENTAUX OPTIMAUX DE LA MESURE DE TEMPERATURE Objectifs et démarche de modélisation Modélisation de la fluorescence de l'acétone et prise en compte de la réponse caméra Application du modèle à un écoulement virtuel Conclusion sur la simulation de la fluorescence CONCLUSION A propos de la PLIF-2λ Perspectives En ligne : https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01196559

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