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Thèse soutenue

Étude de l'influence des conditions amont sur l'écoulement derrière une marche par la simulation des grandes échelles

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Auteur / Autrice : Alexandra Danet
Direction : Marcel Lesieur
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Mécanique des milieux géophysiques et environnement
Date : Soutenance en 2001
Etablissement(s) : Grenoble INPG

Résumé

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Dans cette etude on presente les resultats de simulations numeriques realisees sur un ecoulement de marche descendante. L'influence de la condition aux limites amont est examinee alors que les calculs sont menes au moyen de la methode de simulation des grandes echelles. La premiere condition d'entree consideree est constituee d'un profil de vitesse moyen turbulent perturbe par un bruit blanc. Les donnees de la seconde condition d'entree sont quant a elles issues d'un calcul precurseur de couche limite turbulente. Les visualisations de l'ecoulement et l'examen des statistiques portant sur les vitesses et la pression montrent comment la couche cisaillee apres la separation est modifiee par la nature de la condition d'entree. Dans le cas de la simulation utilisant un calcul precurseur en entree, l'etude revele l'influence determinante des structures de la couche limite incidente. Notamment, on montre de qu'elle maniere les courants de basse et haute vitesses ainsi que les tourbillons quasi-longitudinaux associes sont responsables de la destabilisation precoce de la couche cisaillee, conduisant alors a la reduction de la taille de la bulle de recirculation. Pourtant, malgre les differences de conditions initiales, les ecoulements des deux simulations developpent une structure relativement similaire a l'approche du rattachement, si bien que l'influence de la condition d'entree est negligeable dans cette zone et plus loin dans l'ecoulement. Le contenu spectral des deux ecoulements est aussi examine, permettant ainsi de mettre en evidence les deux regimes d'oscillation basse frequence caracteristiques de ce type de configuration : l'oscillation du rattachement moyen et le battement de la couche cisaillee. La modification de la