Measurements on horizontal buoyant jet in calm ambient fluid, with theory based on variable coefficient of entrainment determined experimentally

Dr.-Ing. - principal scientific officer hydraulics research station, wallingford Berks (England)

Résumé

Diverses caractéristiques d'un panache ascendant d'eau chaude injectée horizontalement dans de l'eau plus froide au repos ont été déterminées par l'expérience. La valeur du nombre de Froude faisant intervenir la différence de densités et défini par rapport au diamètre de la buse d'injection, varie entre 5,8 et 16. Les fluctuations de température de nature turbulente sont mesurées durant 70 à 90 s, à la cadence de dix relevés par seconde. Ces mesures ont eu lieu dans diverses sections du panache et en divers points de chaque section. La température moyenne ainsi que la valeur quadratique moyenne des fluctuations sont déterminées à partir des relevés. Les résultats montrent que la température est normalement distribuée mais que la section du panache n'est circulaire qu'à proximité de la buse ou de la surface libre. On a déterminé pour diverses sections la distribution de la valeur quadratique moyenne de la température. Ces résultats tendent à confirmer la validité de la théorie de similitude proposée. Sont également mesurées : la vitesse moyenne le long de la trajectoire et la largeur du panache. Les résultats sont en assez bon accord avec la théorie modifiée fondée sur le panache convectif qui se forme sur une source chaude. Le coefficient d'entraînement a également été déterminé à partir des mesures. Lorsque la distance à la buse s'accroît, la valeur du coefficient augmente jusqu'à environ 0,082. D'autres expériences sont cependant nécessaires pour confirmer cette valeur.