Fiches de cours 2017-2018

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Cavitation et phénomènes d'interface

ME-462

Enseignant(s) :

Farhat Mohamed

Langue:

Français

Résumé

Introduction, concepts de base; implosion d'une bulle de cavitation; dynamique des cavits attachées; cavitation dans les structures tourbillonnaires; applications industrielles.

Contenu

INTRODUCTION, CONCEPTS DE BASE:
- Définitions, historique, effets et types de cavitation
- Transition liquide-vapeur, tension dans les liquides
- Equilibre statique d'un germe, rôle de la tension superficielle
IMPLOSION D'UNE BULLE DE CAVITATION
- Dynamique d'une bulle isolée: Équation de Rayleigh-Plesset
- Micro jet, onde de choc, sonoluminescence
- Implosion d'une bulle à proximité d'une surface solide
- Implosion d'une bulle à proximité d'une surface libre plane
- Implosion d'une bulle au sein d'un volume confiné (jets et gouttes)
- Effet du champ d'accélération (cas particulier : gravité terrestre)
- Mécanismes d'érosion
- Effets thermodynamiques
DYNAMIQUE DES CAVITS ATTACHÉES :
- Apparition et stabilité des cavités attachées
- Mécanisme de lâcher des cavités transitoires
- Rôle de la couche limite (rugosité) et du gradient de pression
- Effets d'échelle
- Agressivité hydrodynamique
CAVITATION DANS LES STRUCTURES TOURBILLONNAIRES
- Cavitation du tourbillon marginal, rôle des germes et de Reynolds
- Cavitation dans les tourbillons de von Karman
APPLICATIONS INDUSTRIELLES:
- Cavitation dans les machines hydrauliques
- Essais de cavitation sur modèles réduit de machines hydrauliques
- Techniques de surveillance de la cavitation

Mots-clés

Cavitation, implosion d'une bulle, érosion de cavitation, luminescence

Compétences requises

Cours prérequis indicatifs

Acquis de formation

A la fin de ce cours l'étudiant doit être capable de:

Méthode d'enseignement

Cours ex-cathedra, exercices écrits, laboratoires, mini-projets

Méthode d'évaluation

Examen oral

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Bibliographie

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