Dynamique nonlinéaire dans la turbulence de paroi

Nonlinear dynamics in wall-bounded turbulence

• Auteur / Autrice : Nicola Ciola
• Direction : Jean-Christophe Robinet, Stefania Cherubini
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Mécanique des fluides
• Date : Inscription en doctorat le 01/11/2022
• Etablissement(s) : Paris, HESAM en cotutelle avec POLITECNICO DI BARI
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences des métiers de l'ingénieur
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : DynFluid - Laboratoire de dynamique des fluides
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : Instabilités, Transition & Contrôle
• Partenaire(s) de recherche : établissement de préparation de la thèse : Paris, ENSAM

Mots clés

Mots clés libres

Canal turbulent

Événements extrêmes

Optimisation nonlinéaire

Turbulent channel

Extreme events

Nonlinear optimisation

Résumé

Comprendre la dynamique des écoulements pariétal turbulents est indispensable pour développer des stratégies de control et des models computationnels plus fiables. Malheureusement, les mécanismes qui se produisent dans la turbulence sont pour la plupart inconnus à cause de la forte nonlinearité et de la conséquente nature chaotique du phénomène. Dans cette thèse, des simulations numerique dirèctes et un algorithme d'optimisation nonlinéaire sont employés pour déterminer la perturbation la plus amplifiée dans un canal turbulent (perturbation optimale) et pour étudier la survenance des événements extrêmes dans l'écoulement (transitoires présentant une très haute dissipation).

Understand the dynamics of turbulent wall-bounded flows is essential to improve flow control strategies and computational models. Unfortunately, most of the mechanisms acting in a turbulent flow are unknown due to the highly nonlinearity and the consequent chaotic behaviour of the system. In this project, direct numerical simulations and a nonlinear optimization algorithm are used to compute the most amplified disturbances in a turbulent channel (optimal perturbations) and to investigate the occurrence of extreme events (highly dissipative transients) in the flow.