Étude des structures longitudinales dans la couche limite laminaire et de leur lien avec la transition

Analysis of streaky structures in laminar boundary layers and their link to bypass transition

• Auteur / Autrice : Damien Biau
• Direction : Alessandro Bottaro
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Dynamique des fluides
• Date : Soutenance en 2006
• Etablissement(s) : École nationale supérieure de l'aéronautique et de l'espace (Toulouse ; 1972-2007)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Théorie spectrale (mathématiques)

Couche limite laminaire

Stabilité

Transitions de phases

Mécanique des fluides

Mots clés libres

Transition laminaire-turbulent

Réceptivité

Résumé

Ce travail est, consacré à la modélisation des stries dans une couche limite laminaire et à l’étude de leur influence sur la transition. Dans une première partie, on présente une modélisation de ces structures longitudinales en utilisant les équations de Navier-Stokes paraboliques. La résolution numérique est basée sur des schémas de projection, de type Chorin-Temam, associés à des méthodes de discétisation spectrales. Ce modèle parabolique est appliqué au problème de réceptivité de la couché limite laminaire vis-a-vis de différentes perturbations extérieures. La dernière étape du processus de transition vers la turbulence est abordée par une étude de stabilité linéaire ainsi qu’une simulation numérique directe. Enfin on propose un modèle pragmatique pour reproduire la dynamique des stries et estimer le seuil de transition ’bypass’. Sur l'ensemble, on a cherché à comparer les résultats à différents travaux expérimentaux existants.