Etude expérimentale et numérique de couches de mélange turbulentes supersoniques et isobares

Experimental and numerical study of turbulent supersonic mixing layers without pressure gradient

• Auteur / Autrice : Christian Quine
• Direction : Jean-Paul Dussauge
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Mécanique des fluides
• Date : Soutenance en 1990
• Etablissement(s) : Aix-Marseille 2
• Ecole(s) doctorale(s) : Ecole doctorale de mécanique, physique & modélisation (Marseille)
• Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : Université d'Aix-Marseille II. Faculté des sciences (1969-2011)

Résumé

La faible valeur du taux d'evasement des couches de melange supersoniques donne clairement un exemple de l'influence de la compressibilite sur la turbulence. Le travail est base sur l'etude des couches de melange turbulentes supersoniques sans gradient de pression de facon experimentale et numerique. Le calcul numerique utilise un modele avec une fermeture au deuxieme ordre. On suppose que les fluctuations de masse volumique modifient essentiellement les fluctuations de pression. Une modification est proposee pour les termes de retour vers l'isotropie dans ce modele et elle est appliquee dans un modelage algebrique des tensions de reynolds qui prend en compte l'influence des fluctuations de masse volumique. L'extension au cas de faible compressibilite est examinee ainsi que les consequences qui en resultent sur la structure du champ turbulent. La partie experimentale porte sur l'etude du melange de deux ecoulements avec des nombres de mach respectifs de 1,8 et 0,3. Une determination du champ des grandeurs moyennes est effectuee dans la zone comprise, entre la region ou se fait le melange des 2 ecoulements et celle ou commence l'etat asymptotique. De plus, la relation entre le taux d'evasement et le frottement turbulent est examine