Etude expérimentale d'un décollement supersonique ouvert
Auteur / Autrice : | Naima Demni |
Direction : | Pierre Dupont, Sébastien Piponniau |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Sciences pour l'ingénieur. Mécanique et physique des fluides |
Date : | Soutenance le 11/07/2022 |
Etablissement(s) : | Aix-Marseille |
Ecole(s) doctorale(s) : | Ecole doctorale Sciences pour l'Ingénieur : Mécanique, Physique, Micro et Nanoélectronique (Marseille ; 2000-....) |
Partenaire(s) de recherche : | Laboratoire : Institut universitaire des systèmes thermiques industriels (IUSTI) (Marseille) - Laboratoire d'Exellence Mécaniques et Complexité (Aix-Marseille Université) - Centre national d'études spatiales (France) |
Jury : | Président / Présidente : Éric Goncalves |
Examinateurs / Examinatrices : Anne-Marie Schreyer, Julien Weiss, Julien Herpe, Alain Pocheau | |
Rapporteurs / Rapporteuses : Vincent Brion, Jean-Christophe Robinet |
Mots clés
Mots clés contrôlés
Résumé
Une interaction entre une onde de choc et une couche limite turbulente supersonique a été expérimentalement étudiée. Quand le gradient de pression adverse que subit la couche limite est assez intense, il entraine le décollement de celle-ci. Ce phénomène est le siège d’instationnarités à basses fréquences. On s’intéresse au décollement dit "ouvert" où la couche limite se détache de la paroi sans recollement aval. Cette configuration peut être rapprochée de celle observée en tuyères dites surdétendues dans lesquelles l’origine des instationnarités à basses fréquences est mal identifiée. Cette étude a pour but de déterminer les mécanismes physiques responsables des instationnarités observées dans ces interactions. Pour cela, une configuration expérimentale originale a été mise en place. La vélocimétrie par imagerie de particules, les mesures de pression statique et totale, ainsi que l’anémométrie à fil chaud ont été utilisées afin de décrire spatio-temporellement le décollement ouvert dans une configuration bidimensionnelle. Différents modèles utilisés dans l’étude des décollements fermés ont été discutés afin de tester leur validité dans le cas ouvert, notamment l’effet des différentes régions de l’écoulement sur les instationnarités du choc en fonction de l’intensité de l’interaction. L’interprétation proposée est que les basses fréquences du mouvement du choc sont dues aux fluctuations de pression extérieures imposées en aval de l’interaction et qu’il n’existe pas d’évidence de création de basses fréquences propres à l’interaction. De plus, le système semble jouer le rôle d’un filtre passe bas et d'un "amplificateur de bruit" vis à vis de l’excitation aval