Contribution à l'étude d'un mélange turbulent créé par l'instabilité d'une interface gazeuse accélérée par une onde de choc

par Georges Jourdan

Thèse de doctorat en Mécanique. Énergétique

Sous la direction de L. HOUAS.

Soutenue en 1996

à Aix-Marseille 1 .


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  • Résumé

    Ce travail presente la mise au point et l'exploitation d'une technique d'absorption laser tridirectionnelle simultanee, afin de suivre l'evolution d'une zone de melange gazeuse issue de l'instabilite de richtmyer-meshkov, creee par l'interaction entre une onde de choc et une interface separant deux fluides de densites differentes. Cette methode de diagnostic est basee sur des mesures d'absorption infrarouge par le dioxyde de carbone (co#2) present dans l'ecoulement. Trois configurations experimentales ont ete testees, au cours desquelles nous avons pu etudier les cas ou l'onde de choc se propage d'un gaz lourd vers un gaz leger (interface co#2/he), au travers d'une interface separant deux gaz de densites voisines (interface co#2/ar) et enfin d'un gaz leger vers un gaz lourd (interface co#2/kr). Nous presentons l'evolution des profils de densite partielle de co#2 au sein de la zone de melange obtenus simultanement au centre, pres des parois et aux coins du tube a choc a double diaphragme a section carree. Nous exposons aussi l'aspect tomographique le long de la zone de melange en differentes coupes perpendiculairement a l'ecoulement. Nous developpons par la suite une etude sur l'evolution de l'epaisseur et du volume de melange en mettant l'accent sur l'influence de la couche limite parietale, suivie d'une reflexion sur un modele de correlation empirique regissant l'evolution du melange a partir de son volume. Nous abordons enfin un aspect numerique avec le code monodimensionnel bhr simulant l'interaction choc/interface qui presente l'originalite d'utiliser un modele de melange turbulent compressible tres complet. Ce modele statistique, implante dans un code d'hydrodynamique lagrangien, nous a permis de simuler les experiences realisees au cours de cette etude

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