Thèse soutenue

Etude expérimentale de la réponse d'une couche limite turbulente à des ondes acoustiques

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Auteur / Autrice : Marie-Pierre Liandrat-Devic
Direction : Eric Brocher
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Mécanique des fluides
Date : Soutenance en 1988
Etablissement(s) : Aix-Marseille 2
Ecole(s) doctorale(s) : Ecole doctorale de mécanique, physique & modélisation (Marseille)
Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : Université d'Aix-Marseille II. Faculté des sciences (1969-2011)

Résumé

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Le comportement d'une couche limite turbulente de plaque plane avec ou sans gradient de pression soumise a un champ acoustique est etudie experimentalement. Le nombre de mach defini a partir de la vitesse du fluide est tel que m0,17. Le champ acoustique est genere par une cavite resonante situee en aval de la plaque plane qui est excitee par l'ecoulement. Il produit un son presque pur a la frequence fondamentale de 200 hz avec une intensite de 140 db. Le systeme d'ondes stationnaires mis en evidence resulte de reflexions multiples de l'onde aux extremites de la veine d'essai. Le coefficient de reflexion sur le convergent situe en amont de la chambre d'experience est mesure: rp=0,37. Des mesures sont realisees par anemometrie a fil chaud et cette technique de mesure est specialement adaptee pour l'experience, le fil eswt en tungstene et a un diametre de 10 micron. Une analyse par traitement de signal a ete developpee (moyenne de phase, decomposition spectrale, autocorrelation. . . ). La reponse de la couche limite a des ondes acoustiques est caracterisee par le parametre d'amplification et le dephasage du signal par rapport a l'excitation. Des amplifications des fluctuations de vitesse (premiere et deuxieme harmoniques) allant jusqu'a 3,5 et des dephasages de 90 a +90 sont mises en evidence dans la region de proche paroi (y=30). Une interpretation physique de ces resultats est discutee. Un fort couplage entre le processus de generation de la turbulence a la paroi et les ondes acoustiques, principalement du a des effets compressibles lies a l'excitation acoustique, est considere comme etant l'hypothese la plus valable