Proprietes statistiques des petites structures dans les ecoulements turbulents : influence du nombre de reynolds sur l'intermittence

par MURIEL MARCHAND

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Y. GAGNE.

Soutenue en 1994

à l'INP GRENOBLE .

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  • Résumé

    Une etude experimentale du champ de vitesse et de temperature (consideree comme un scalaire passif) a ete realisee dans divers ecoulements pleinement turbulents (jet, turbulence de grille, soufflerie s1 de l'onera), pour une large gamme de nombres de reynolds. En ce qui concerne la vitesse, des outils statistiques tels que la representation spectrale de l'energie, les densites de probabilite globales et conditionnelles, ou les moments des fonctions de structure, ont permis de mettre en evidence le role determinant du taux de transfert d'energie dans l'intermittence en turbulence tridimensionnelle. Une nouvelle representation, log-similaire, a ete proposee, afin de quantifier le niveau d'intermittence d'un ecoulement turbulent. Cette representation universelle c'est-a-dire valable quel que soit le type de l'ecoulement et son nombre de reynolds qui est incompatible avec l'existence de lois d'echelles absolues, est en bon accord avec les predictions de l'approche variationnelle de la turbulence. En ce qui concerne le champ de temperature, les donnees experimentales indiquent clairement que les proprietes statistiques de ce scalaire different de celles de la vitesse. En particulier, les densites de probabilite globales et conditionnelles montrent que, d'une part, la distribution de ce scalaire est quasi-exponentielle en l'absence d'un gradient longitudinal de temperature et d'autre part, l'intermittence se manifeste de facon plus complexe que pour la vitesse, faisant intervenir le taux de transfert de la variance de temperature


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Informations

  • Détails : 226 P.
  • Annexes : 61 REF.

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