Intermittence en turbulence 3d : statistiques de la temperature et de son transfert

par CLAIRE AURIAULT

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Yves Gagne.

Soutenue en 1999

à Grenoble 1 .

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  • Résumé

    Ce memoire porte sur l'etude experimentale de l'intermittence de la temperature en tant que scalaire passif, sur une large gamme de nombres de reynolds, dans des ecoulements pleinement turbulents. Ce travail est motive par l'absence de theorie permettant de prendre en compte la dynamique du scalaire passif en turbulence tridimensionnelle ainsi que par la difficulte de modeliser numeriquement le melange du scalaire, faute de connaitre les mecanismes qui generent son intermittence a petite echelle. Nous utilisons les techniques d'anemometrie a fils chauds et froids pour mesurer simultanement la composante longitudinale de la vitesse et la temperature dans differentes configurations : jet axisymetrique et ecoulement de soufflerie a tres grand nombre de reynolds. A partir de ces mesures, nous faisons une etude statistique pour examiner le champ de temperature et ses caracteristiques en fonction des conditions d'experiences. Tout d'abord, nous menons une etude statistique classique du scalaire : l'evolution de la forme des spectres et des densites de probabilite ainsi que l'isotropie locale sont etudiees par rapport au type d'ecoulement et aux conditions d'injection de la temperature et commentes en fonction de la litterature sur le sujet. Nous nous interessons ensuite plus particulierement a l'intermittence du scalaire passif. Nous commencons par montrer l'inexistance de lois d'echelles pour la temperature et son transfert. La technique d'autosimilarite etendue ne nous apportant aucune information quantitative sur l'intermittence du scalaire, celle-ci est etudiee de maniere pertinente grace a l'analyse par les cumulants. Nous montrons qu'elle depend non seulement du type d'ecoulement, mais aussi, pour un ecoulement donne, des conditions d'experiences. Plus precisement, cette analyse permet de quantifier l'influence des conditions a grande echelle et de mettre en evidence la dependance de l'intermittence du scalaire en fonction du nombre de reynolds.


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Informations

  • Détails : 172 p.
  • Annexes : 84 ref.

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