Fluctuations de vitesse et de pression dans des transitions provoquées par gradient de pression, rugosité bidimensionnelle ou déformation de paroi : étude expérimentale et numérique

par Frédéric Meininger

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Daniel Arnal.

Soutenue en 1991

à Toulouse, ENSAE .


  • Résumé

    Des mesures de vitesse et de pression pariétale réalisées respectivement à l'aide d'un fil chaud et d'un microphone sont effectuées dans des couches limites laminaires, transitionnelles et turbulentes soumises à des gradients de pression stationnaires s'exerçant sur des échelles de longueurs différentes: écoulement dans un canal divergent, autour d'un fil cylindrique ou sur une déformation bidimensionnelle de paroi. Qu'il s'agisse d'une transition par spots ou par hautes fréquences, la région de transition se révèle être une source de fluctuation de vitesse et de pression (et donc aussi de bruit) plus importante que celle associée au régime turbulent établi. L'origine de cette transition est l'éclatement d'ondes périodiques dont l'évolution est décrite par la théorie de l'instabilité laminaire. Suivant l'échelle de longueur sur laquelle s'exerce le gradient de pression, on utilise soit un code de couche limite, soit un code résolvant les équations de Navier-Stokes pour obtenir les grandeurs moyennes de la couche limite. Le ralentissement du fluide implique une courte étendue de transition mais au sein de laquelle les ondes sont fortement amplifiées. Une hauteur de déformation de paroi de l'ordre de grandeur de l'épaisseur de déplacement de la couche limite entraine le recul de l'abscisse de transition jusqu'à son niveau. La théorie de l'instabilité permet de prévoir la gamme des fréquences instables; associée au critère empirique du e#h, elle conduit à une estimation convenable du point de début de transition.

  • Titre traduit

    Velocity and pressure fluctuations for transitions induced by pressure gradient, two dimensional roughness elements or wall deformation : experimental and numerical study


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Informations

  • Détails : 1 vol. (196 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 193-195

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  • Bibliothèque : Institut Supérieur de l'Aéronautique et de l'Espace. Service documentation.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 1991/67 MEI
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