En mécanique des fluides, les écoulements circulaires d’un fluide qui se forment sous l’effet de gradients de vitesse suffisamment élevés sont appelés tourbillons. Dans la pratique, on peut les observer par ex. sur le drain d’eau partant d’un lavabo en direction d’un conduit.
L’appareil d’essai HM 150.14 permet de produire et d’étudier des tourbillons libres et des tourbillons forcés. L’appareil d’essai dispose d’un réservoir transparent avec buses, différents inserts au niveau de l’évacuation d’eau, une roue à ailettes et un dispositif palpeur pour l’enregistrement des profils des tourbillons. Dans le cas de la formation de tourbillons libres, l’eau pénètre radialement dans le réservoir et s’écoule à travers un anneau pour se stabiliser. Le tourbillon se forme au moment de la sortie de l’eau du réservoir. Quatre inserts facilement interchangeables sont mis à disposition; ils présentent chacun des diamètres différents pour le drain. Dans le cas de la formation de tourbillons forcés, l’eau pénètre de manière tangentielle dans le réservoir. Le tourbillon est produit par une roue à ailettes entraînée par un jet d’eau.
Les dispositifs palpeur permettent d’enregistrer les profils de surface des tourbillons. La vitesse de rotation est déterminée à l’aide d’un anneau de mesure.
L’appareil d’essai est positionné aisément et en toute sécurité, sur le plan de travail du module de base HM 150. L’alimentation en eau et la mesure du débit se font au moyen du HM 150. L’appareil d’essai peut être également utilisé sur le réseau du laboratoire.
Pour analyser virtuellement le comportement de l’écoulement, on utilise souvent dans la pratique des simulations CFD. Elles permettent par exemple de visualiser l’écoulement dans des zones qui ne peuvent pas être visualisées via l’essai. Dans le GUNT Media Center, des visualisations du profil de surface basées sur des calculs CFD sont disponibles en ligne. Des matériels didactiques multimédias sont également disponibles, y compris un cours d’apprentissage en ligne sur la connaissance de base et des calculs. Des vidéos présentent un essai complet avec la préparation, l’exécution et l’évaluation. Des feuilles de travail accompagnées des solutions complètent le matériel didactique.
