Etude de l'amplification de tourbillons longitudinaux, et contole de la perturbation optimale dans une couche limite incompressible

• Auteur / Autrice : Patricia Cathalifaud
• Direction : André Giovannini
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 2000
• Etablissement(s) : Toulouse 3

Résumé

Des perturbations sous forme de tourbillons longitudinaux apparaissent dans les couches limites, ou, en s'amplifiant, elles peuvent provoquer la transition vers la turbulence. Dans le cas de la couche limite de paroi concave on appelle ces instabilites les tourbillons de gortler, et dans le cas de la couche limite de paroi plane on parle d'instabilites algebriques. Nous avons effectue une etude de l'amplification de differents types de tourbillons longitudinaux dans une couche limite de paroi plane. Nous avons ainsi montre le role decisif joue par la composante longitudinale de la vitesse de perturbation dans le processus d'amplification de l'instabilite, ainsi que la generalite du profil de cette meme vitesse produit alors en aval, et parfois appele mode de klebanoff. Nous avons ensuite cherche un moyen de controler ce type de perturbation (dans le cas de la couche limite de paroi plane ou concave), en se placant dans le cadre du controle dit optimal, et en considerant la perturbation qui a la plus forte amplification : la perturbation optimale. Nous avons utilise un controle par soufflage/aspiration a la paroi, et nous avons trouve differents profils optimaux de la vitesse de controle suivant la definition de la fonctionnelle cout a minimiser. Nous avons donc montre qu'il est theoriquement possible de controler des perturbations optimales de la couche limite par action au niveau de la paroi de la plaque.