Sillage turbulent d'un obstacle axisymétrique : application à la stabilité de ballons sondes cylindriques

par Philippe Menut

Thèse de doctorat en Mécanique des fluides

Sous la direction de Georges Charnay.

Soutenue en 1995

à Toulouse, INPT .


  • Résumé

    Ce travail porte sur l'etude du comportement aerodynamique de nouveaux ballons sondes utilises pour la determination tres precise de l'etat atmospherique avant le decollage des futurs lanceurs europeens ariane v. Ces ballons emportent un materiel de localisation et de mesure, l'ensemble constituant un pendule. Des campagnes d'essais en vol montrent l'existence d'une frequence propre preponderante tres fortement perturbatrice dans le spectre des vitesses. Aussi notre etude est focalisee sur l'influence de l'allee tourbillonnaire du sillage sur le pendule ainsi que sur le role de la crise de trainee sur l'aerodynamique du systeme. Compte tenu de la complexite du systeme, une methodologie faisant appel essentiellement a des situations modeles et a des analyses experimentales a ete retenue. Des maquettes originales cylindriques non deformables sont etudiees autour du regime critique. Les moyens de diagnostic utilises associent de facon complementaire des detections globales et locales avec des visualisations et des mesures par fils chauds. Quatre installations differentes a air et a eau ont ete utilisees. Nous avons verifie que le systeme pendulaire est excite a sa frequence propre sur une large plage de vitesse d'ascension. Le role de la turbulence atmospherique a ete estime secondaire. Nous avons mis en evidence la forme generale en helice du sillage proche et son developpement de maniere auto-conservative. Le nombre de strouhal du detachement tourbillonnaire conserve une valeur de 0. 2. Le traitement par ondelettes a montre une forte influence de la crise de trainee. Enfin le niveau de coherence de la composante periodique du sillage est tres eleve en regime sous critique. La transition diminue fortement ce niveau de coherence. Ces resultats couples a l'evolution de la forme contribuent a mieux connaitre et a maitriser la stabilite de ces nouveaux ballons sondes a grande altitude

  • Titre traduit

    Turbulent wake of an axisymmetric bluff body : application to stability of a cylindrical wind sensor balloon


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Informations

  • Détails : 117 p.
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 109-117

Où se trouve cette thèse\u00a0?

  • Bibliothèque : École nationale supérieure d'électrotechnique, d'électronique, d'informatique, d'hydraulique et des télécommunications. Bibliothèque.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 95INPT033H/1
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