Thèse soutenue

Etude expérimentale de la sensibilité des propriétés globales du sillage turbulent de corps non profilés à des perturbations stationnaires

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Auteur / Autrice : Vladimir Parezanovic
Direction : Olivier Cadot
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Mécanique des fluides
Date : Soutenance en 2011
Etablissement(s) : Palaiseau, Ecole polytechnique

Résumé

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La sensibilité des propriétés globales d'un sillage turbulent derrière un cylindre en forme de ''D'' est étudiée expérimentalement. Un petit cylindre de contrôle (de forme et de diamètre variable) est inséré dans le sillage pour créer une perturbation locale. Un ensemble de mesures basé sur de l'anémométrie à fil chaud et vélocimétrie par images de particules est mis en oeuvre pour obtenir des informations locales et globales du sillage turbulent. Les forces aérodynamiques agissant sur le cylindre principal sont dérivées de mesures de pression autour de son périmètre. Les résultats sont présentés sous la forme de cartes de sensibilité du nombre de Strouhal et la pression de base. La sensibilité des propriétés globales est interprétée par la capacité de la perturbation locale à changer la taille de la région de formation de l'allée de Kármán en agissant principalement sur les propriétés turbulentes de la couche de mélange perturbée. Les mécanismes physiques correspondants sont discutés pour interpréter les origines de réduction de traînée et la modification de fréquence globale. L'impact de la perturbation sur les propriétés 3D du sillage est examiné par corrélation de vitesse à deux points et visualisation. Les configurations bi-stable de l'écoulement pour certaines positions du cylindre de contrôle sont étudiées.