Turbulence d'une couche limite soumise à une variation de densité due à une onde de choc ou à un chauffage pariétal

par Nicole Audiffren-Arnaud

Thèse de doctorat en Mécanique des fluides

Sous la direction de Jean-François Debiève.


  • Résumé

    Ce travail essentiellement experimental a ete consacre a une etude, dans le cas d'une couche limite supersonique, des effets de variations de densite provoques par des perturbations qui proviennent soit d'un chauffage parietal, soit d'une onde de choc incidente de faible ou forte intensite, ou encore de la superposition de ces deux causes. La qualification de l'influence du chauffage a ete effectuee par differentes approches: spectres, echelles integrales, coefficient de correlation vitesse temperature. . . Il est mis en evidence que le champ de vitesse est moins affecte que le champ de temperature, et que, de plus, la structure de la turbulence ne se trouve pas modifiee par le chauffage. Enfin, les resultats obtenus ont montre experimentalement la possibilite d'utiliser, en ecoulement chauffe, un schema de diffusion a gradient de la temperature par la vitesse. L'ecoulement s'est donc simplement adapte aux conditions de paroi avec les nouvelles valeurs des parametres cles: densite, densite a la paroi, vitesse de frottement. L'etude menee sur l'interaction de cette couche limite avec une onde de choc, conjuguee ou non a un chauffage parietal, constitue une premiere approche de cette situation. Un nombre important de sections a du etre traite afin de cerner les principales regions de l'ecoulement, et l'etude de la zone directement en aval du choc incident a ete abordee. Sur les grandeurs fluctuantes, l'analyse de l'influence du chauffage a montre que celle-ci etait plus marquee dans l'interaction de faible intensite. Il a pu etre confirme notamment que le chauffage augmente l'etendue de la zone d'interaction vers l'amont. Les conclusions de notre travail experimental, sont orientees vers la caracterisation de l'anisotropie et son evolution. Ainsi, on observe pour l'interaction avec decollement un changement de signe de la correlation uv dans la region centrale. L'etude de l'anisotropie dans l'interaction a fait apparaitre qu'elle etait surtout affectee dans l'interaction avec decollement


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Informations

  • Détails : 2 vol. (140 f. + annexe)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr.: f. 127-130

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  • Bibliothèque : Université Aix-Marseille (Marseille. Luminy). Service commun de la documentation. Bibliothèque de sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 21991
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