Analyse du champ de pression pariétale des surfaces portantes en mouvements instationnaires forcés par décomposition modale empirique

par Salem Ben Ramdane

Thèse de doctorat en Dynamique des fluides et des transferts

Sous la direction de Jacques-André Astolfi.

Soutenue en 2008

à Nantes , dans le cadre de École doctorale Sciences pour l'ingénieur, Géosciences, Architecture (Nantes) , en partenariat avec École centrale de Nantes (autre partenaire) et de Institut de recherche de l'Ecole navale (Brest) (autre partenaire) .


  • Résumé

    Ce travail s'inscrit dans le cadre de l'étude des surfaces portantes en mouvements instationnaires forcés. Nous étudions la mise en mouvement transitoire d'un hydrofoil dans la veine d'essai du tunnel hydrodynamique de l'IRENav. L'accent est mis sur le champ de pression pariétale qui constitue la base du chargement hydrodynamique sur l'hydrofoil. Nous nous plaçons dans un régime de hauts Reynolds où nous observons différents phénomènes apparaissant sur l'hydrofoil au cours d'un mouvement transitoire forcé de tangage. Les mesures de pression pariétale sur l'extrados de l'hydrofoil révèlent l'apparition de phénomènes tels que le bulbe de décollement laminaire, de la transition à la turbulence ainsi que d'un bulbe de bord d'attaque avant décollement. Pour analyser en détail ces phénomènes, les signaux sont traités par une méthode récemment introduite en traitement du signal. Cette méthode est adaptée aux signaux instationnaires et non-linéaires. Plusieurs approches de décomposition pour reconstruction des signaux sont proposées. Une analyse temps-fréquence est par la suite adoptée pour l'étude des zones d'instabilités proches du bulbe de décollement laminaire ainsi que la zone proche décollement.

  • Titre traduit

    Parietal pressure field analysis on moving lifting surfaces undergoing forced motion by empirical mode decomposition


  • Résumé

    This work is conducted in the insight of the interest given to unsteady hydrodynamics of moving lifting bodies. We analyse the transient motion of a hydrofoil in a hydrodynamic water tunnel. Focus is given to the Parietal pressure field which constitutes the basis of hydrodynamic load on the hydrofoil. Experiments are carried at high Reynolds number where different phenomena are observed during the transient pitching motion of the hydrofoil. Pressure measurements on the hydrofoil' suction side reveals inception of phenomena such as laminar separation bubble, transition to turbulence and a separation bubble near the leading edge before stall occurs. Pressure signals are processed using a newly introduced method in signal processing. This latter, is suitable for non-stationary, non-linear signals processing. Differents approaches are proposed for signals decomposition and reconstruction. A time-frequency analysis is also conducted on the signals at the regions of interest to instabilities occuring at laminar separation bubble onset as well as leading edge separation.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (149 f.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. f. 143-149

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  • Disponible pour le PEB
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  • Cote : Th. 2277 bis
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