Etude expérimentale des parties convective et à petits nombres d'onde des fluctuations de pression pariétale sous une couche limite turbulente en gradient de pression nul et positif

par Pascale Bally

Thèse de doctorat en Mécanique des fluides

Sous la direction de Bernard Eugène Forestier.


  • Résumé

    Des mesures de densite spectrale des fluctuations de pression sont realisees a la paroi de maquettes de corps sonar presentant allongement limite et effet de gradient de pression statique nul ou positif evolutif. L'utilisation de techniques de decontamination acoustique et vibratoire ameliore l'information dans les basses frequences et l'utilisation de capteurs a trou d'aiguille permet de decrire l'essentiel des structures turbulentes. L'analyse statistique, caracterisant les proprietes convectives du champ de pression parietale, fait apparaitre l'epaisseur de la couche limite et la vitesse issue du taux de cisaillement maximal comme les echelles de longueur et de vitesse essentielles. Les resultats suggerent une proportionnalite du niveau d'energie spectral au facteur d'anisotropie d'echelle rapport de l'echelle integrale longitudinale a l'echelle integrale transversale des fluctuations normales de la vitesse. Un alignement de six microphones affleurants, constituant un filtre en nombre d'ondes, est utilise pour determiner le niveau des petits nombres d'ondes. Leur comportement frequentiel caracteristique apparait indubitable grace aux mesures en gradient positif, obtenues avec un meilleur rapport signal sur bruit qu'en gradient nul. Les echelles appropriees sont a nouveau l'echelle de couche limite et la vitesse de cisaillement maximale. Le modele de chase, applique a partir des resultats obtenus en soufflerie, montre une contamination convective moindre du niveau des petits nombres d'onde en gradient positif, ce qui explique que les experiences y soient plus correctes. A partir de ce modele, par extension des mesures, est proposee une evolution vecteur d'onde frequence du comportement spectral de la pression turbulente a la paroi de corps sous-marins

  • Titre traduit

    Convective and low wavenumbers wall pressure fluctuations measurements beneath a turbulent boundary layer with zero and positive pressure gradientS


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