Influence des conditions aux frontieres sur le phenomene de cavitation

Influence of boundary conditions on cavitation

• Auteur / Autrice : Patrice Ligneul
• Direction : Jean-Sylvestre Darrozès
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences. Mathématiques
• Date : Soutenance en 1990
• Etablissement(s) : Paris 6

Résumé

Le phenomene de cavitation est etudie dans le cadre de ses consequences en hydrodynamique navale. Les facteurs de distorsions entre les donnees obtenues sur maquettes a echelles reduites en tunnel de cavitation et les resultats observes l'echelle des dispositifs reels sont imputables en partie la nucleation (contenu en micro-bulles de gaz de l'eau des tunnels et l'eau de mer). L'etude theorique et experimentale de la nucleation resulte dans la proposition d'une loi d'injection artificielle de bulles en tunnel permettant de fiabiliser la prediction des resultats. Par ailleurs les consequences acoustiques de la nucleation sur la cavitation par bulles ont ete etudiees. L'interaction entre une bulle de cavitation et des parois adjacentes est approchee de facon theorique (bulle au voisinage d'un revetement viscoelastique compressible), et experimentale (bulle au voisinage d'une paroi en mouvement en fluide newtonien et non-newtonien). La cavitation de tourbillon marginale de bout de pale d'helice ou de profil portant est etudiee de facon theorique et experimentale, en regime subcavitant (ou la capture de micro-bulles de gaz est correlee au bruit de tourbillon), en regime d'apparition de la cavitation (ou une bifurcation sur les equations d'equilibre d'une cavite presentent une bifurcation qui permet d'expliquer le phenomene d'hysteresis entre cavitation naissante et cavitation declinante). Le regime de cavitation developpee est etudie du point de vue de la radiation acoustique engendree par les fluctuations de la paroi de la cavite dues des excitations elementaires