Rev. Phys. Appl. (Paris) 15, 1347-1355 (1980)
DOI: 10.1051/rphysap:019800015080134700

Etude des écoulements permanents en conduite cylindrique, d'une suspension, à partir des données des spectres Doppler obtenus en débitmétrie ultrasonore

J.C. Vera et J.P. L'Huillier

Institut de Génie Biologique et Médical, 24, rue Lionnois, 54000 Nancy, France

Abstract
The spectral analysis, in low frequencies, of spectra obtained in ultrasonic debitmetry is used for study of permanent flows, in cylindrical pipe, of a fluid containing particles. In this work firstly present brievely theoretical mathematical approach of these spectra for laminar and turbulent flows, showing the influence of the velocity profile and the particle concentration in the flows on the shape of the Doppler spectra. The spectral data are analysed with the use of the mathematical models developed from what we know about the characteristics of the spectra. We are then able to obtain the energetic and hydrodynamic parameters of the studied flows (energy of the Doppler signal of the flow ; average velocity or Reynolds number).

Résumé
L'analyse spectrale basses fréquences des signaux Doppler obtenus en débitmétrie ultrasonore est utilisée pour l'étude des écoulements permanents d'une suspension, en conduite cylindrique. Dans ce travail, nous présentons d'abord une brève approche théorique des spectres, dans le cas des écoulements laminaires et turbulents, prenant en compte l'influence du profil des vitesses pour différentes lois de concentration en particules. L'exploitation des données spectrales enregistrées est réalisée à partir des modèles que nous avons développés. Il est alors possible de déduire de ces représentations, les paramètres énergétiques et hydrodynamiques des écoulements étudiés (énergie du signal de réponse Doppler de l'écoulement ; vitesse moyenne ou nombre de Reynolds).

PACS
4715 - Laminar flows.
4725 - Turbulent flows, convection, and heat transfer.
4755K - Multiphase flows.
4760 - Flows in ducts, channels, and conduits.

Key words
laminar flow -- suspensions -- turbulence -- permanent flow -- cylindrical pipe -- suspension -- Doppler spectra -- ultrasonic debitmetry -- spectral analysis -- low frequencies -- turbulent flows -- velocity profile -- particle concentration -- hydrodynamic parameters -- energy -- Reynolds number -- energetic parameter