Application de la distorsion rapide a des ecoulements turbulents instationnaires

par PAULO DA COSTA

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Sedat Tardu.

Soutenue en 2000

à Grenoble 1 .

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  • Résumé

    Le but de ce memoire est de developper une veritable fermeture instationnaire appliquee a des ecoulements de paroi soumis a un forcage temporel et donc caracterises par un desequilibre temporel. Les quantites sont moyennees et la reponse de l'ecoulement a la paroi est analysee a travers la modulation et le dephasage tires de cette moyenne. Nous utilisons les equations de l'energie cinetique turbulente et du taux de dissipation par unite d'energie cinetique avec des corrections a partir du nombre de reynolds turbulent pour modeliser les effets visqueux. Les fermetures jusqu'a present utilisees sont tirees de raisonnement quasi-stationnaire et supposent un equilibre temporel. Notre fermeture utilise la distorsion rapide. Elle relie par une equation temporelle la contrainte de cisaillement, le gradient de vitesse instantane et le coefficient de deformation. Nous avons augmente le temps de distorsion a la paroi afin de permettre une meilleure relaxation de l'energie cinetique turbulente. Les profils moyens predits par le modele sont insensibles au forcage externe, quelles que soient les amplitudes imposees. Notre modele reproduit egalement bien les caracteristiques de la modulation de l'intensite du frottement parietal et de la contrainte de cisaillement dans le regime quasi-stationnaire (equilibre temporel) et de relaxation (gel de la turbulence). Le modele ne represente pas le regime haute frequence. Nous proposons alors des modifications susceptibles de reproduire la remontee des modulations de l'intensite turbulente du frottement parietal, traduisant un changement de comportement de la turbulence. Nous proposons une approche modelisant le transport par les grandes echelles de la paroi vers le centre de l'ecoulement. Enfin, nous analysons les caracteristiques des ecoulements instationnaires avec un gradient moyen de pression adverse.

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Informations

  • Détails : 258 p.
  • Annexes : 90 ref.

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