Phénomènes d'hystérésis dans les interférences de choc, en écoulements stationnaires supersonique et hypersonique

par Alain Durand

Thèse de doctorat en Mécanique des fluides

Sous la direction de Amer Chpoun.

Soutenue en 2002

à Orléans .

mots clés

• Ondes de choc
• Hystérésis
• Navier-Stokes, Équations de

Résumé

Quand une onde de choc oblique vient frapper une paroi plane, deux types de réflexions sont possibles. Suivant l'inclinaison relative des chocs par rapport à la direction de l'écoulement amont, on obtient, soit une réflexion régulière (RR), soit une réflexion de Mach (MR). A des nombres de Mach supérieurs à 2,2, il existe une gamme d'angles d'incidence pour lesquels ces deux types de réflexions sont conjointement possibles. C'est le domaine de solutions duales, qui a conduit à l'hypothèse de l'existence d'un effet d'hystérésis dans la transition RR-MR. Dans la première partie de cette thèse, une étude analytique, basée sur les polaires de choc, a permis l'identification de ces phénomènes. Une étude expérimentale a ensuite été entreprise. La diversité des moyens d'essais employés a permis d'étudier trois phénomènes d'hystérésis distincts. Les deux premiers ont été observés, à nombre de Mach constant (M=10, soufflerie R3Ch Onera), par variation du paramètre de forme de l'entrée d'air et par variation continue des angles d'inclinaison des dièdres générateurs de chocs. Le troisième a été étudié par variation du nombre de Mach (soufflerie SIGMA 4B, IAT St Cyr), l'angle d'incidence des dièdres étant fixe. Parallèlement à cette étude expérimentale, une étude numérique et analytique a été conduite. Ces études ont été étendues aux interactions de chocs asymétriques.

Titre traduit

Hysteresis phenomena in shock wave reflections in steady supersonic and hypersonic flows

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