Contrôle réactif d'écoulements décollés à l'aide de PIV temps réel
Auteur / Autrice : | Eliott Varon |
Direction : | Jean-Luc Aider |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Mécanique |
Date : | Soutenance le 13/10/2017 |
Etablissement(s) : | Paris Sciences et Lettres (ComUE) |
Ecole(s) doctorale(s) : | École doctorale Sciences mécaniques, acoustique, électronique et robotique de Paris |
Partenaire(s) de recherche : | établissement opérateur d'inscription : Ecole supérieure de physique et de chimie industrielles de la Ville de Paris (1882-....) |
Laboratoire : Laboratoire de Physique et Mécanique des Milieux Hétérogènes | |
Jury : | Président / Présidente : Philippe Guibert |
Examinateurs / Examinatrices : Olivier Cadot, Valérie Ferrand, Denis Sipp | |
Rapporteurs / Rapporteuses : Jacques Borée, David Lo Jacono |
Mots clés
Mots clés libres
Résumé
Les écoulements décollés sont omniprésents dans la nature comme dans les écoulements industriels (aérodynamique externe des véhicules, des bâtiments, écoulements autour d’aubes de turbines, aérodynamique interne dans des tuyaux...) où ils sont en général sources de nuisances (vibrations, bruit aéroacousitque, forces de traînée ou de portance). Les enjeux associés à la compréhension et à la maîtrise de tels écoulements, caractérisés par une bulle de recirculation, sont donc considérables.Un capteur "visuel" non invasif développé au laboratoire PMMH est d'abord amélioré afin d'accéder en temps réel aux champs de vitesses - et à leurs grandeurs dérivées - des écoulements rencontrés en soufflerie industrielle. Basé sur un algorithme de flot optique issu de la vision par ordinateur, cette approche expérimentale novatrice permet de faciliter les études paramétriques et peut être implémenté dans des boucles de contrôle réactif.Ensuite, les mesures obtenues pour un écoulement sur une plaque plane sont analysées dans le cadre de l'identification de système. Un modèle d’ordre réduit est alors construit par apprentissage, permettant de prédire la dynamique de la transition de la couche limite laminaire vers la turbulence.Enfin, le sillage pleinement turbulent derrière une géométrie modélisant une voiture simplifiée est caractérisé, de façon classique et en tant que système dynamique. Différentes modifications de l'écoulement à l'aide de micro-jets sont testées. Une loi de contrôle réactif consistant à suivre et forcer la recirculation est mise en œuvre avec succès.