Etude numérique de la dynamique d'une couche limite turbulente avec effet MHD

Study of a turbulent boundary layer with MHD effect

• Auteur / Autrice : Vincent Flutet
• Direction : Pierre Sagaut
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Mécanique
• Date : Soutenance en 2007
• Etablissement(s) : Paris 6

Mots clés

Mots clés libres

Mécanique des fluides

Turbulence

Compressible

Mhd

Couche limite

Trainée

Résumé

La turbulence est un phénomène présent dans la plupart des écoulements. A proximité d'une paroi, un de ses principaux effets est d'augmenter la traînée de l'écoulement. Il peut donc être intéressant d'affaiblir la turbulence afin de réduire la traînée. Différentes études ont montré que l'utilisation d'un champ magnétique pouvait affaiblir la turbulence. Dans un fluide conducteur en mouvement soumis à un champ magnétique se créent des forces qui s'opposent au mouvement. L'objectif de ce travail est d'étudier, dans des conditions subsoniques et supersoniques, l'effet du champ magnétique sur un canal plan turbulent, en particulier sur les structures cohérentes de la couche limite et sur la traînée de l'écoulement. Les résultats ont montré une augmentation de la sensibilité au champ magnétique avec la compressibilité. On observe aussi une réorganisation des structures cohérentes de la couche limite turbulente. Enfin, la présence du champ magnétique entraîne une participation à la traînée qui peut être compensée par une diminution de la traînée turbulente.

Turbulence is a phenomenon present in most streams. Near a boundary, its main effect is to increase the stream drag. Thus it can be interesting to weaken turbulence in order to decrease drag. Several studies have shown that the use of a magnetic field could weaken turbulence. Indeed, in a conducting fluid moving under a magnetic fluid counter-movement forces appear. This study aims at determining, under both subsonic and supersonic conditions, the effect of a magnetic field on a turbulent channel flow, especially on coherent structures of the boundary layer and on drag. Results have shown an increase of the sensibility to the magnetic field with compressibility. Reorganisation of coherent structures of boundary layer is also shown. A last, magnetic field causes a participation to drag but causes to a decrease in turbulent drag that is more important.