Analyse topologique d'écoulements complexes : utilisation de la vélocimétrie par imagerie de particules pour une approche quantitative

par Sébastien Depardon

Thèse de doctorat en Mécanique des milieux fluides

Sous la direction de Jacques Borée et de Laurent-Emmanuel Brizzi.


  • Résumé

    Cette thèse porte sur l'analyse topologique d'écoulements autour de corps 3D. Elle présente une étude de la topologie pariétale pour le cas académique de l'écoulement autour d'un cube posé sur paroi. La PIV rasante permet pour cela de concilier les avantages des approches globales qualitatives, et ceux des approches quantitatives des décollements 3 D. Une procédure d'extrapolation de la structure topologique d'écoulements moyens à partir d'empreintes pariétales complexes est proposée. Un outil des post-traitements des champs PIV instantanés est mis en place. Cette approche, basée sur un filtrage POD, des algorithmes automatisés de détection des points singuliers et de classification des topologies associées, permet d'extraire une dynamique globale d'écoulement à partir de données non résolues dans le temps. Enfin une application industrielle avec une maquette échelle 1/4 de véhicule permet d'aborder non seulement l'extrapolation de la structure 3D de l'écoulement à partir de l'empreinte pariétale PIV, mais également le lien entre cette dernière et la répartition de pression pariétale moyenne (i. E. Les efforts aérodynamiques).

  • Titre traduit

    Topological analysis of complex flows : a quantitative approach using particle image velocimetry


  • Résumé

    This thesis presents a topological analysis of 3-D bluff body flows. The skin-friction pattern topology around a wall-mounted cube is studied. Near-wall PIV is a valuable tool for this purpose, conbining the advantages of both global/qualitative and analytical/quantitative approaches of 3D separation. The 3D mean flow topology is extrapolated from an iterative analysis of the shear-stress pattern. A post-processing strategy of instantaneous velocity fields is also presented. Based on POD, automated critical point detection and topology classification algorithms, it enables to extract large scale dynamic behaviors of the flow from insufficiently time-resolved datasets. These methods are then applied to an industrial case : the analysis of the flow around a 1/4 scale car model. Not only is the extrapolation of the 3D flow structure from near-wall PIV data addressed, but also the link between near-wall topology and the wall-pressure distribution (i. E. Aerodynamic forces).

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Informations

  • Détails : 1 vol. (188 p.)
  • Notes : Thèse confidentielle jusqu'en 2010
  • Annexes : Bibliogr. 65 réf.

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université de Poitiers. Service commun de la documentation. Section Sciences, Techniques et Sport.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 06/POIT/2280-B
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