Thèse soutenue

Intéractions fluide-structure sur les mécanismes d'instabilité tourbillonnaires en cavité confinée

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Auteur / Autrice : Renato Numes
Direction : Son Doan-KimFrédéric Plourde
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Énergie, thermique, combustion
Date : Soutenance en 2007
Etablissement(s) : Poitiers
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences pour l'ingénieur et aéronautique (Poitiers1992-2008)
Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : Université de Poitiers. UFR des sciences fondamentales et appliquées

Mots clés

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Mots clés contrôlés

Résumé

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L’analyse et la compréhension du comportement instationnaire des écoulements de conduites segmentées en présence d’une source tourbillonnaire d’obstacle (VSO) qui interagit active et passivement en fonction de l’évolution de la géométrie interne de la chambre, constituent l’objectif principal de ce présent mémoire. Les investigations expérimentales au sein d’un banc d’essai gaz froid permettent d’identifier les mécanismes d’interaction tourbillonnaire, notamment le rôle potentiel d’un obstacle saillant comme source d’instabilités aérodynamiques. Une étude fluide/structure est proposé, où, à la fois, un obstacle rigide est asservit d’une oscillation à une fréquence forcé (obstacle active), mais également un obstacle flexible qui est caractérisé par une réponse fréquentiel qui lui est propre (obstacle passive). Les conséquences sur le développement des vortex shedding ainsi que les mécanismes d’interaction tourbillonnaires sont mis en évidence en utilisant des techniques de mesure et visualisation qu’ont permis l’analyse et compréhension des mécanismes en jeu parmi deux configurations géométriques que ciblent reproduire différents moments de la vie du propulseur. Si pour un obstacle active la source tourbillonnaire de paroi (VSP) est dominant, pour un obstacle passive une réduction sensible sur les fluctuations de vitesse est vérifié au sein de la couche de cisaillement (VSO) que dans de conditions particulières ont conduit à un effet de laminarisation de l’écoulement.