Le nombre de formation des anneaux vortex formés dans un flux co-ci par fond uniforme

La formation des anneaux vortex générés par un jet démarré de manière impulsive en présence d'un flux co-ci uniforme est étudiée expérimentalement pour étendre les résultats précédents. Un mécanisme piston-cylindre est utilisé pour générer les anneaux vortex et le flux co-ci est fourni par un revêtement transparent entourant le cylindre. La vélocimétrie par images de particules numériques (DPIV) est utilisée pour mesurer le développement de la vorticité de l'anneau et son éventuel détachement du jet générateur pour des rapports de vitesse de flux co-ci à celle du jet (Rₕ) dans la plage de 0 à 0,85. L'échelle de temps de formation pour que l'anneau obtienne une circulation maximale et se détache du jet générateur, appelée nombre de formation (F), est déterminée en fonction de Rₕ en utilisant des mesures DPIV de circulation et une définition généralisée du temps de débit sans dimension ou 'temps de formation'. À la fois l'initiation simultanée et l'initiation retardée du flux co-ci sont considérées. Dans tous les cas, une chute nette de F (se produisant sur une plage de 0,1 dans Rₕ) est centrée autour d'un rapport de vitesse critique (R₂ₑ₈ₓ). À mesure que l'initiation du flux co-ci était retardée, l'ampleur de la chute dans F et la valeur de R₂ₑ₈ₓ ont diminué. Un modèle cinématique basé sur les vitesses relatives de l'anneau en formation et de la couche de cisaillement du jet est formulé et prédit correctement le détachement de l'anneau vortex pour Rₕ > R₂ₑ₈ₓ. Les résultats du modèle indiquent que la réduction de F à grand Rₕ est directement liée à l'augmentation de la vitesse convective fournie à l'anneau par le flux co-ci.