Etude de la deformation de la turbulence a l'approche du point d'arret d'un obstacle

par ABDELHAQ ABDELQARI

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Claude Rey.

Soutenue en 1991

à Nantes .

mots clés

• Turbulence
• Dynamique des fluides

Résumé

Une etude de l'evolution du champ de vitesse le long de la ligne de courant aboutissant au point d'arret d'un obstacle et du champ de pression qui en resulte est presentee. Deux types d'ecoulement incidents et plusieurs obstacles sont testes. L'effet de la geometrie de l'obstacle est analyse dans le cas d'une turbulence incidente de grille. La deformation de la turbulence a l'approche de l'obstacle correspond ici a une distorsion rapide. On en conclut que l'evolution des differentes echelles caracteristiques est plutot liee a la face exposee au vent que de la geometrie de l'obstacle. L'effet de la distorsion est plus important dans le cas ou l'arete est vive que lorsqu'elle est circulaire. Le deuxieme ecoulement teste est un ecoulement turbulent cisaille. Dans ce cas, l'effet des interactions turbulentes non lineaires est non negligeable. L'energie cinetique diminue en se rapprochant du barreau; par contre, les autres echelles presentent une evolution qualitativement similaire au premier cas. Dans les deux types de distorsion, l'evolution spectrale du champ de vitesse est determinee par deux echelles de temps caracteristiques des grosses et des petites structures. Par l'intermediaire de ces deux echelles, on montre que cette evolution spectrale presente une double similitude; il en resulte aussi une coincidence entre le spectre de vitesse extrapole et le spectre de pression au point d'arret de l'obstacle. Un modele etabli en turbulence homogene et isotrope a partir de la parametrisation des spectres par les echelles de la turbulence, peut rendre compte de cette evolution spectrale

Titre traduit

Study on the deformation of turbulence approaching the stagnation point of an obstacle

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