Etude de la modification d'une couche limite turbulente par l'insertion d'un manipulateur type réducteur de trainée

par Eric Augier

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Robert J. Morel.

Soutenue en 1992

à l'ECL .

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  • Résumé

    Le développement des études dans le domaine de la mécanique des fluides est essentiellement lié aux travaux réalisés sur les écoulements turbulents. Dans ce cadre, les recherches concernant le cas d'un écoulement au voisinage de paroi présente un intérêt tout particulier. En effet, il est apparu que la modification de certaines grandeurs caractéristiques de ce type d'écoulement peut avoir une influence non négligeable sur son comportement. Par exemple, la trainée de frottement liée au développement d'une couche limite sur les parois peut se voir réduite par l'insertion d'une lamelle mince dans la région externe de l'écoulement turbulent. Outre l'intérêt pratique d'économie d'énergie qui en découle, l'introduction de ce manipulateur de couche limite peut aussi faciliter l'analyse des mécanismes fondamentaux qui gèrent le comportement des structures turbulentes. Mais il faut avant tout comprendre la nature d'une telle modification. Ainsi, une étude expérimentale a été réalisée au laboratoire de mécanique des fluides et d'acoustique de l'E. C. L. Et les mesures, en fournissant des informations détaillées, ont mis en évidence différents phénomènes physiques. Pour compléter cette étude, des travaux théoriques ont été effectués a l'université de notre dame (U. S. A. ). Basés sur la théorie de l'aérodynamique instationnaire et de la théorie de la distorsion rapide, ces travaux ont permis la modélisation d'un des effets. La comparaison avec les résultats expérimentaux permet de valider le modèle et montre l'importance d'un tel effet dans le processus de modification. Enfin, la comparaison des mesures avec les résultats d'un code de calcul, base sur un modèle k-, confirme que la modification d'une couche limite par une lamelle est aussi un probleme de diffusion. En changeant la modélisation a l'aide d'une nouvelle hypothèse, le calcul montre que l'intermittence des divers mécanismes de modification, joue un rôle


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  • Détails : 1 vol. (VII-139 p.)
  • Annexes : Bibliogr. 70 réf.

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