Etudes numerique et experimentale des instabilites hydrodynamiques et du couplage aero-acoustique dans un ecoulement de taylor

par BARTU UGURTAS

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de JOSE-EDUARDO WESFREID.

Soutenue en 2000

à Paris 6 .

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  • Résumé

    L'etude presentee dans ce memoire a pour objectif d'analyser le couplage aero-acoustique qui se manifeste dans un ecoulement a l'interieur d'un canal avec injection parietale. Dans ce but, des moyens experimentaux et numeriques sont utilises afin de mieux comprendre les differents elements (instabilite hydrodynamique, source acoustique, receptivite) constituant la boucle d'auto-oscillation. L'instabilite hydrodynamique de l'ecoulement est etudiee par une approche numerique basee sur la resolution des equations de navier-stokes compressibles. Cette approche originale presente l'avantage de simuler l'ecoulement instationnaire dans son ensemble (ondes acoustiques + ondes hydrodynamiques). A partir de l'experience en gaz froid, vecla, nous distinguons deux regimes d'auto-oscillations se manifestant dans l'ecoulement : un premier regime gouverne par les instabilites hydrodynamiques et un second ou la frequence des oscillations est accrochee sur la frequence d'un mode acoustique de la veine. La boucle d'auto-oscillation est decrite par un modele analytique dans lequel sont determines la vitesse de convection des tourbillons, u c, et le point de reference, x h, ou le couplage aero-acoustique semble se realiser. Une visualisation des structures tourbillonnaires par fluorescence induite par laser est egalement montree. Enfin, les simulations numeriques destinees a reproduire l'experience montrent l'importance des instabilites hydrodynamiques de l'ecoulement de taylor dans le mecanisme de couplage aero-acoustique.

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Informations

  • Détails : 133 p.
  • Annexes : 81 ref.

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  • Bibliothèque : Université Pierre et Marie Curie. Bibliothèque Universitaire Pierre et Marie Curie. Section Biologie-Chimie-Physique Recherche.
  • Disponible pour le PEB
  • Bibliothèque : Centre Technique du Livre de l'Enseignement supérieur (Marne-la-Vallée, Seine-et-Marne).
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : PMC RT P6 2000
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