Analyse par vélocimétrie d'un mélange gazeux créé par instabilité de Richtmyer-Meshkov

par Françoise Poggi

Thèse de doctorat en Mécanique des fluides

Sous la direction de Jean-Paul Bonnet.

Soutenue en 1997

à Poitiers .


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  • Résumé

    Ce travail s'inscrit dans le cadre des etudes sur les ecoulements turbulents compressibles et instationnaires, en presence de forts gradients de densite, du type de ceux rencontres dans la fusion par confinement inertiel. Le caractere novateur de ce travail reside dans la caracterisation directe de la turbulence d'un melange gazeux, genere par l'instabilite de richtmyer-meshkov et soumis a des ondes de choc successives. Pour cela, nous avons adapte et regle un diagnostic experimental, la velocimetrie doppler laser, dans le cas particulier d'un melange sf6 / air en tube a choc. Les deux gaz sont initialement separes par une membrane plane, a laquelle nous superposons une grille, qui perturbe peu l'ecoulement. Celle-ci assure la maitrise des conditions initiales et la rupture de la membrane en petits fragments au passage du choc incident. A chaque abscisse choisie, nous superposons l'enregistrement des mesures obtenues a partir de plusieurs experiences, realisees dans des conditions identiques. Nous en deduisons certaines quantites moyennes, caracteristiques de la turbulence, (variance, vitesse moyenne), ainsi qu'une estimation du domaine d'incertitude associe. Les resultats obtenus a cinq abscisses de mesure differentes fournissent une evolution spatio-temporelle du niveau de turbulence dans le melange. Ces resultats se resument en trois points essentiels : le melange atteint un regime turbulent peu apres le passage du choc incident ; la turbulence du melange est amplifiee, de facon anisotrope, par le passage d'un choc reflechi ; entre deux excitations par choc, ce niveau de turbulence decroit. Cette contribution experimentale a la comprehension du phenomene d'instabilite barocline et au probleme de l'interaction onde de choc / turbulence est actuellement utilisee pour la validation de modeles de turbulence developpee.

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Informations

  • Détails : 320, [39] p
  • Annexes : 107 réf. bibliogr

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  • Bibliothèque : Université de Poitiers. Service commun de la documentation. Section Sciences, Techniques et Sport.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TS 97/POIT/2365
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