Résumé
On étudie par voies numérique et expérimentale l'écoulement plan engendré par la translation uniforme en régime de Stokes d'un cylindre à mi-distance entre deux parois planes parallèles. On donne des résultats fiables et détaillés concernant le champ hydrodynamique et le coefficient de traînée pour une gamme très étendue du rapport de confinement (jusqu'à 0,9).
Abstract
The two-dimensional flow induced by the uniform translation of a circular cylinder midway between two parallel plane walls is investigated, for the Stokes régime, both numerically and expérimentally. Reliable and detailed results relative to the hydrodynamic field and the drag coefficient are given for a large range of the confining ratio (up to 0.9).
Bibliographie
G. G. Stokes,On the effect of the internal fiction of fluids on the motion of pendulums. Trans. Camb. Phil. Soc.9, 8 (1951).
H. Faxen,Die Bewegung einer starren Kugel längs der Achse eines mit zäher Flüssigkeit gefüllten Rohres. Arkiv. Mat. Astron. Fys.17 [27], 1 (1922).
L. Bairstow, B. M. Cave et E. D. Lang,The resistance of a cylinder moving in a viscous fluid. Phil. Trans. Soc. Lond.223, 383 (1923).
W. J. Harrison, Trans. Camb. Phil. Soc.23, 71 (1924).
R. A. Frazer, Phil. Trans. Roy. Soc. Lond.225, 93 (1925).
C. M. White,The drag of cylinders in fluids at slow speeds. Proc. Roy. Soc.186, 472 (1946).
Y. Takaisi,The drag on a circular cylinder moving with low speeds in a viscous liquid between two parallel walls. J. Phys. Soc.10, 685 (1955).
A. Thom et C. J. Apelt,Field computations in Engineering Science. Van Nostrand, London 1961.
A. R. Curties et G. R. Marr,The viscous drag on cylinders falling symmetrically between parallel walls. J. Phys. D. Appl. Phys.11, 1173 (1978).
S. Taneda,Experimental investigation of the wall-effect on a cylindrical obstacle moving in a viscous fluid at low Reynolds number. J. Phys. Soc. Japan99, 1024 (1964).
G. Bezine et D. Bonneau,Integral equation method for the study of two dimensional Stokes flow. Acta Mech.41 197 (1981).
J. M. Bourot,Sur l'application d'une méthode de moindres carrés à la résolution approchée du problème aux limites, pour certaines catégories d'écoulements. J. Méca.8, 301 (1969).
H. K. Moffatt,Viscous and resistive eddies near a sharp corner. J. Fluid Mech.18, 1 (1964).
M. E. O'Neill,On angles of separation in Stokes flows. J. Fluid Mech.133, 427 (1983).
J. M. Bourot,Sur la structure cellulaire des écoulements plans de Stokes, à débit moyen nul, en canal indéfini à parois parallèles. C.R. Acad. Sc.298, 161 (1984).
M. Coutanceau, R. Bouard, J. M. Bourot et M. Hellou,Sur la visualisation de la structure cellulaire de l'écoulement plan de Stokes engendré par la rotation d'un cylindre dans un canal. C.R. Acad. Sc.298, 767 (1984).
P. Carbonaro,Sequences of eddies in oscillatory Stokes flow. J. Meca. Theo. Appl.4, 425 (1985).
R. Bouard,Étude de l'écoulement autour d'un cylindre soumis à une translation uniforme après un départ impulsif, pour des nombres de Reynolds allant de 0 à 104. Thèse de docteur és Sciences Physiques, de l'Université de Poitiers 1983.
J. M. Bourot,Chronophotographie des champs aérodynamique. P.S.T.226. (1949).
M. Coutanceau,Contribution à l'étude théorique et expérimentale de l'écoulement autour d'une sphère qui se déplace dans l'axe d'un cylindre à faible nombre de Reynolds ou en régime irrotationnel. Thèse de docteur és Sciences Physiques, de l'Université de Poitiers 1971.
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Bouard, R., Coutanceau, M. Étude théorique et expérimentale de l'écoulement engendré par un cylindre en translation uniforme dans un fluide visqueux en régime de Stokes. Z. angew. Math. Phys. 37, 673–684 (1986). https://doi.org/10.1007/BF00947915
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DOI: https://doi.org/10.1007/BF00947915