Thèse soutenue

Optimisation d'une métrologie 4D-PTV pour la caractérisation d'un écoulement turbulent à très petites échelles
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Auteur / Autrice : Tarek Chaabo
Direction : Jean-Marc FoucautJean-Philippe Laval
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Mécanique
Date : Soutenance le 06/12/2022
Etablissement(s) : Centrale Lille Institut
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de l’ingénierie et des systèmes (Lille)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de mécanique des fluides de Lille - Kampé de Fériet - Laboratoire de mécanique des fluides de Lille - Kampé de Fériet
Jury : Président / Présidente : Serge Simoëns
Examinateurs / Examinatrices : Marie Couliou, Christophe Cuvier
Rapporteurs / Rapporteuses : Lionel Thomas, Henda Djeridi

Résumé

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L'étude fondamentale de la turbulence revêt d’une importance significative en raison de son rôle dominant dans de nombreux domaines de la physique, des sciences de l'ingénieur, de l'astrophysique, de l'aéronautique, etc. La dissipation turbulente joue un rôle central dans l'écoulement turbulent et est donc une quantité importante dans les modèles de turbulence. Dans le but de caractériser cette dissipation, le présent travail est basé sur une technique de suivi de particules appelée "Shake-The Box" pour mesurer les champs de vitesse tridimensionnels en fonction du temps à une résolution pouvant avoisiner l'échelle dissipative. Le dispositif expérimental et le traitement de la technique Shake the Box ont été optimisés et poussés à leurs limites afin d'améliorer la résolution spatiale et la précision des trajectoires lagrangiennes mesurées. L'approche utilisée dans cette thèse est basée non seulement sur des données expérimentales mais aussi sur les images synthétiques PIV basées sur une simulation numérique directe des équations de Navier Stokes. L'investigation quantitative et qualitative nous permet de définir les paramètres optimaux pour notre application ciblée sur un écoulement de Von Karman Géant et donne les limites de la méthode