Etude des interactions tourbillonnaires autour d'une voilure d'envergure finie

par JEAN FONTAINE

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de L. TA PHUOC.

Soutenue en 1994

à Paris 6 .

    mots clés mots clés


  • Résumé

    L'objet de cette these est d'etudier les ecoulements tourbillonnaires autour d'une voilure d'envergure finie. Dans un premier temps, on expose un outil numerique original destine a resoudre les equations de navier-stokes tridimensionnelles ecrites en formulation vitesse-tourbillon. Le temps y est decrit a l'aide d'un schema de type euler-retarde d'ordre 2 et l'espace est discretise par des differences finies centrees d'ordre 2. Les six variables (trois par vecteur) sont disposees sur un maillage decale. Les algorithmes developpes permettent alors d'assurer en tout point et a chaque pas de temps les contraintes de la dynamique des fluides incompressibles et ce grace a l'utilisation d'une technique de matrice d'influence. Les temps de calcul sont equivalent a ceux bases sur des formulations primitives. On aborde ensuite l'etude des sillages engendres par le demarrage impulsionnel d'une plaque mince en incidence normale. Apres avoir valide le code de calcul par des comparaisons calcul/experience, on degage l'influence du nombre de reynolds et du rapport de forme de l'obstacle sur la structure de l'ecoulement. L'importance des ecoulements marginaux est alors bien revelee. On s'interesse finalement a la stabilite hydrodynamique du sillage en aval d'une plaque carree en incidence normale. Une premiere bifurcation de hopf apparait pour une valeur du nombre de reynolds de 120, puis une seconde aux environs de 150. Ensuite, au-dela de 200, on met en evidence un attracteur etrange. Il semble donc que ce type de sillage obeisse au scenario de ruelle-takens. Une etude sommaire de la stabilite en fonction du rapport de forme permet d'avancer que le nombre de reynolds critique definissant le seuil de la premiere bifurcation diminue lorsque le rapport de forme de la plaque augmente


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Informations

  • Détails : 205 P.
  • Annexes : 50 REF.

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  • Bibliothèque : Université Pierre et Marie Curie. Bibliothèque Universitaire Pierre et Marie Curie. Section Biologie-Chimie-Physique Recherche.
  • Accessible pour le PEB
  • Bibliothèque : Centre Technique du Livre de l'Enseignement supérieur (Marne-la-Vallée, Seine-et-Marne).
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : PMC RT P6 1994
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