Etude comparative de la formation des sillages en fonction de la forme des obstacles : application à la coque semi-circulaire

Comparative study of the wake formation as function of body shapes: application to the semi-circular shell

• Auteur / Autrice : Patrick Ehrmann
• Direction : Madeleine Coutanceau
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Mécanique des fluides
• Date : Soutenance en 1996
• Etablissement(s) : Poitiers

Mots clés

Mots clés contrôlés

Écoulement -- Visualisation

Reynolds, Nombre de

Résumé

L'objectif de ce travail, developpe a l'aide de techniques de visualisation complementaires (traceurs discrets et continus), fut de caracteriser les influences respectives des formes des faces aval et amont d'un obstacle cylindrique sur le developpement temporel de la zone de recirculation qu'il induit dans son aval immediat, et sur l'initialisation du processus de lachage. Pour cela, dans un premier temps, les implications liees a la presence d'une face aval creuse ont ete abordees en considerant le cas de la coque semi-circulaire. Ensuite, nous nous sommes interesses successivement, au cylindre circulaire, a la plaque plane et au cylindre semi-circulaire plein place suivant deux configurations opposees. Le choix de ces geometries a ete guide par la possibilite de faire varier la forme d'une seule des faces tout en gardant l'autre inchangee. L'etude comparative a ete realisee en phase d'etablissement a partir du repos, i. E. En regime fortement instationnaire, pour des nombres de reynolds couvrant la gamme 60-600, et cela dans les memes conditions d'experimentation, i. E. D'extremite (plaques support), d'allongement (de 5. 25), et de confinement (de 0. 14). Elle a ete realisee par un suivi topologique et cinematique de l'ecoulement, au cours de son developpement, a l'aide de cliches de visualisation pris sequentiellement dans les plans de section droite et d'envergure medians et exploites quantitativement. Parmi les tres nombreux resultats obtenus, nous pouvons noter que la face creuse augmente la longueur de la zone de recirculation et induit, suivant l'envergure, des instabilites centrifuges de type gortler, et que le choix de la geometrie de la face amont peut conduire a un controle du lachage tourbillonnaire. Ainsi, dans le cas de limitation en envergure, une face amont plane modifie completement le sillage proche des que re est superieur ou egal a 200