Thèse soutenue

Caractérisation des écoulements turbulents à proximité d'une paroi par PIV tomographique
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Auteur / Autrice : Fabio Jessen Werneck de Almeida Martins
Direction : Michel StanislasJean-Marc FoucautLuis Fernando Alzuguir Azevedo
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Mécanique
Date : Soutenance le 26/09/2016
Etablissement(s) : Ecole centrale de Lille en cotutelle avec Pontifícia universidade católica (Rio de Janeiro, Brésil)
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences pour l'ingénieur (Lille)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de mécanique de Lille (LML) - Laboratoire de mécanique de Lille / LML
Jury : Président / Présidente : Jean-Christophe Robinet
Rapporteurs / Rapporteuses : Julio Soria Plaza, Fulvio Scarano

Résumé

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L'étude fondamentale des structures turbulentes proche paroi est d'une significative importance en raison de son rôle dominant dans nombreuses applications d'ingénierie. Dans les écoulements turbulents, structures d'échelles différentes interagissent dans un phénomène complexe caractérisé par un processus autonome et continu. Bien que la présence de modèles de mouvements cohérents semble entretenir la turbulence, l'évolution et l'interaction de ces structures ne sont pas encore complètement compris. Pour analyser ces phénomènes, études d’ecoulements turbulents à proximité de paróis ont été effectuées sur une plaque plane dans une soufflerie et à l'intérieur d'un canal carré d'eau. Ce travail a employé une technique tomographique de vélocimétrie par images de particules pour mesurer de champs de vitesse tridimensionnel. Le traitement des données a été optimisé afin d'améliorer la précision des champs de vecteurs mesurés. Les mesures réalisées ont permis d’obtenir des statistiques conditionnelles des structures cohérentes, à savoir, les régions à faible et à grande vitesse, les "sweeps", les "ejections" et les tourbillons. Les résultats quantitatifs ont montré des structures tourbillonnaires distribués sur tout le flux, cependant, concentrée au voisinage des régions à faible vitesse et des "ejections". Les résultats ont indiqué que les structures tourbillonnaires étaient indirectement corrélés avec le processus de production de la turbulence, bien qu'ils ont été les principaux responsables de la dissipation d'énergie turbulente.