Ecoulements de type rotor-stator soumis à un flux axial

Cette étude expérimentale et numérique porte sur les écoulements rotor-stator soumis à un flux axial. Des mesures par LDA sont comparées à un modèle de transport des tensions de Reynolds, RSM. Pour des écoulements de type Batchelor, des lois analytiques simples permettant de prédire le taux de rotation du fluide à partir des paramètres de l'écoulement ont été obtenues. Lorsqu'un fort flux centrifuge est imposé, la structuration de l'écoulement devient de type Stewartson avec une seule couche limite sur le rotor. La transition entre ces deux structurations est caractérisée par un nombre de Rossby basé sur l'entrefer entre le rotor et la virole. Les prédictions du modèle RSM et les mesures de vitesse sont en bon accord pour les champs moyen et turbulent pour les deux structurations. L'influence d'un flux sur la stabilité de ces écoulements a également été étudiée par visualisations. Tous les motifs observés en cavité fermée subsistent en présence de flux mais avec des seuils d'apparition décalés. De nouvelles instabilités apparaissent également dont une de type crossflow, qui se développe sous la forme de spirales localisées en périphérie de la cavité.