Développement d'interfaces expérience/simulation : application à l'écoulement de couche de mélange plane turbulente

• Auteur / Autrice : Philippe Druault
• Direction : Jean-Paul Bonnet
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Mécanique des milieux fluides
• Date : Soutenance en 1999
• Etablissement(s) : Poitiers
• Partenaire(s) de recherche : Autre partenaire : Université de Poitiers. UFR des sciences fondamentales et appliquées

Mots clés

Mots clés contrôlés

Décompositions orthogonales

Estimation de paramètres

Corrélation (statistique)

Anémomètres à fil chaud

Simulation par ordinateur

Tourbillons (mécanique des fluides)

Résumé

Devant la difficulte de specifier en entree des simulations numeriques des conditions realistes d'ecoulements turbulents, on propose dans cette etude de realiser une interface experience/simulation permettant de generer en entree des calculs des donnees experimentales obtenues en une section longitudinale ou l'ecoulement est pleinement turbulent. Pour ce faire, on doit successivement realiser : 1) des mesures, 2) un traitement des donnees experimentales seulement disponibles en un nombre reduit de points afin de les adapter a l'entree de la simulation, et 3) une simulation utilisant les donnees reconstruites comme condition d'entree. Les possibilites d'interfaces sont analysees a partir d'un ecoulement de couche de melange plane turbulente. Une etude de faisabilite d'une telle interface est realisee dans un contexte numerique ou les donnees experimentales sont remplacees par des donnees issues d'un calcul auxiliaire. Une premiere analyse montre la necessite de conserver la coherence spatio-temporelle de l'ecoulement amont afin d'assurer son realisme lors de son developpement aval. Suivant la direction inhomogene transversale de l'ecoulement, l'estimation stochastique lineaire s'avere alors judicieuse pour reconstruire les donnees de vitesse a partir d'un nombre de sondes tres reduit. Les analyses menees dans ce travail permettent egalement d'envisager l'utilisation d'un code de calcul comme un outil de traitement de signal dynamique visant a finaliser l'optimisation des mesures. Parallelement a ces phases de validation, des mesures par anemometrie a fils chauds sont mises en uvre afin d'etablir une base de donnees tridimensionnelles. Celle-ci permet d'acceder aux trois composantes instantanees de la vitesse en une section longitudinale de l'ecoulement. Le traitement et l'analyse de ces donnees experimentales montrent qu'un acces au caractere tridimensionnel de l'ecoulement est possible.