Structures a grandes echelles dans une couche de melange supersonique. Analyse de fourier et analyse en ondelettes

par Patrick Muscat

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de JEAN PAUL DUSSAUGE.

Soutenue en 1998

à Aix Marseille 2 .

    mots clés mots clés


  • Résumé

    L'objet de cette these est de decrire, a partir de mesures au fil chaud en deux points, les caracteristiques spatio-temporelles des grandes structures organisees dans une couche de melange compressible dont le nombre de mach convectif m#c est de 0. 62. L'exploitation des donnees a ete menee suivant deux approches complementaires. La premiere utilise les outils classiques bases sur l'analyse de fourier. L'exploitation des fonctions de coherence montre que dans notre ecoulement, la perte de correlation des echelles energetiques est compatible avec le schema phenomenologique classique, incompressible, assimilant la duree de vie d'une structure a son temps de retournement. Les relations de dispersion suggerent la coexistence de deux milieux a cinematique particuliere. Cependant l'analyse de fourier correspond a une analyse globale du signal et est incapable de distinguer la contribution d'evenements localises en temps et en echelle. Nous avons alors developpe une methode de traitement du signal originale qui exploite a la fois le caractere localise en temps et en echelle et la dynamique des structures coherentes. Pour cela nous avons generalise a la transformee en ondelettes les outils classiques d'analyse spatio-temporelle et defini une vitesse de convection localisee. Cette methode est d'abord testee sur des signaux synthetiques. L'application a la couche de melange permet d'obtenir une segmentation significative de l'ecoulement et de realiser des statistiques conditionnelles. Les resultats montrent que la vitesse de convection des tourbillons coherents est en accord avec l'approximation isentropique. Ceci suggere qu'il n'y a pas de chocs forts dans les ecoulements exterieurs dus aux tourbillons. Le reste de l'ecoulement suit l'hypothese de taylor. De plus chaque milieu contient la meme energie avec des spectres sensiblement similaires et le meme niveau de decorrelation spatiale. La compatibilite des resultats conditionnels avec les relations de dispersion est une preuve indirecte de leur validite. L'exploitation de la fonction densite de probabilite de l'espacement inter-tourbillons suggere l'existence d'amalgamation entre tourbillons dans notre ecoulement a mc = 0. 62 meme si les mecanismes physiques qui regissent les amalgamations sont differents de ceux se produisant a basse vitesse.


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Informations

  • Détails : 215 P.
  • Annexes : 105 REF.

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  • Bibliothèque : Université Aix-Marseille (Marseille. Luminy). Service commun de la documentation. Bibliothèque de sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 29461
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