Rapport III. 10 Étude d'entraînement concernant les modèles de simulation de panaches de tours de refroidissement

Résumé En Fr

Entrainment studies concerning parcel-models for the simulation of cooling tower plumes. For the simulation of plumes or cumulus clouds, parcel models based on the entrainment principle are used in most cases. The concept of this type of model is analyzed on the basis of the Eulerian equations for rotationally symmetric turbulent jets. The entrainment constant describing turbulence is defined in such a way as to allow its determination by experiments and its comparison with the corresponding constant used in other models. The relative error of the resulting constant is about three percent. The theory of turbulence is analyzed to demonstrate that some fundamental physical principle is missing. Hence, empirically determined dimensionless constants must be introduced into today's theories of turbulence. Ideas for a fundamental theory of turbulence and a few aspects that such a theory might possibly show, are discussed by the example of the round turbulent momentum jet .

Pour le traitement de panaches ou de cumulo-nimbus on emploie souvent de simples modèles intégraux. Le concept de ces modèles est analysé sur la base des équations hydrodynamiques pour des jets turbulents à symétrie axiale. La constante d'entraînement décrivant la turbulence est définie de manière à ce que sa valeur numérique puisse être dérivée des expériences et comparée avec celles utilisées dans d'autres modèles. L'erreur relative de la valeur numérique ainsi établie est d'environ trois pourcents . La théorie de la turbulence est analysée afin de démontrer que probablement un principe fondamental de la physique reste encore à découvrir. Il en résulte que des nombres sans dimension doivent être constamment introduits dans la théorie de la turbulence, nombres qui, jusqu'à ce jour, ne peuvent être déterminés que de manière empirique. Les idées principales qui pourraient conduire à l'élaboration d'une théorie de la turbulence au sens fondamental du terme, ainsi que la forme d'une telle théorie, sont discutées à l'exemple du jet turbulent à symétrie axiale.