Author: Elie Cohen
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Cette thèse a pour objectif d'améliorer la compréhension des effets d'un gradient sur une couche limite turbulente à l'équilibre. On s'intéresse en particulier aux effets d'un gradient de pression sur la partie aérodynamique de l'écoulement, ainsi que sur le bruit émis par la couche limite turbulente. En effet, une couche limite turbulente est une source de bruit omniprésente en aéronautique, automobile ou encore en ferroviaire. Cette source provient de la pression fluctuante produite par la couche limite turbulente se développant à la surface de la paroi extérieure du véhicule. Deux contributions au bruit de couche limite turbulente à l'intérieur de l'habitacle d'un véhicule peuvent être observées. La première contribution est une contribution de type aéroacoustique et est appelée contribution directe. Elle est due à la génération d'ondes acoustiques par les fluctuations de pressions générées par la couche limite turbulente. La deuxième contribution est due à des mécanismes de vibro-acoustique et est appelée contribution indirecte. Elle est due à l'excitation structurale engendrée par les fluctuations de pression sur la paroi du véhicule. Les fluctuations de pression d'une couche limite turbulente sont de plus responsables de la génération d'un rayonnement acoustique qui est de même nature que celui de la contribution directe mais qui est dirigé vers l'extérieur du véhicule. Dans le cadre de cette thèse, des calculs directs à l'aide d'un solveur numérique permettant la résolution des équations de Navier-Stokes en régime compressible sont réalisées pour des cas de couches limites avec gradients de pression adverses et favorables. L'étude de ces résultats nous permet de mettre en évidence l'augmentation des niveaux du rayonnement acoustique avec un gradient adverse et leur diminution avec un gradient favorable en comparaison du cas sans gradient de pression. De plus, l'étude des spectres de la pression fluctuante sous les différentes couches limites étudiées, a également permis d'observer l'augmentation des deux contributions au bruit de couche limite, à savoir les contributions directe et indirecte avec un gradient de pression adverse et leur diminution avec un gradient de pression favorable. On observe de plus que ces effets sont amplifiés avec l'augmentation de l'intensité du gradient.
Author: Roger Michel
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Category : Boundary layer
Languages : fr
Pages : 200
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Author: P.. MALLEJAC
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Languages : fr
Pages : 97
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ETUDE DU REFROIDISSEMENT PAR INJECTION DE FLUIDE A TRAVERS UNE PAROI POREUSE DANS UNE COUCHE LIMITE TURBULENTE. ON UTILISE UNE THEORIE DU CHAMP MOYEN OU L'ON ETABLIT DES RELATIONS EMPIRIQUES ENTRE LES TERMES DE TRANSPORT TURBULENT ET LES CHAMPS MOYENS DE VITESSE ET DE TEMPERATURE. CONFRONTATION DES RESULTATS THEORIQUES AVEC UNE ETUDE EXPERIMENTALE.
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Languages : fr
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Author: Pascale Bally
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Languages : fr
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DES MESURES DE DENSITE SPECTRALE DES FLUCTUATIONS DE PRESSION SONT REALISEES A LA PAROI DE MAQUETTES DE CORPS SONAR PRESENTANT ALLONGEMENT LIMITE ET EFFET DE GRADIENT DE PRESSION STATIQUE NUL OU POSITIF EVOLUTIF. L'UTILISATION DE TECHNIQUES DE DECONTAMINATION ACOUSTIQUE ET VIBRATOIRE AMELIORE L'INFORMATION DANS LES BASSES FREQUENCES ET L'UTILISATION DE CAPTEURS A TROU D'AIGUILLE PERMET DE DECRIRE L'ESSENTIEL DES STRUCTURES TURBULENTES. L'ANALYSE STATISTIQUE, CARACTERISANT LES PROPRIETES CONVECTIVES DU CHAMP DE PRESSION PARIETALE, FAIT APPARAITRE L'EPAISSEUR DE LA COUCHE LIMITE ET LA VITESSE ISSUE DU TAUX DE CISAILLEMENT MAXIMAL COMME LES ECHELLES DE LONGUEUR ET DE VITESSE ESSENTIELLES. LES RESULTATS SUGGERENT UNE PROPORTIONNALITE DU NIVEAU D'ENERGIE SPECTRAL AU FACTEUR D'ANISOTROPIE D'ECHELLE RAPPORT DE L'ECHELLE INTEGRALE LONGITUDINALE A L'ECHELLE INTEGRALE TRANSVERSALE DES FLUCTUATIONS NORMALES DE LA VITESSE. UN ALIGNEMENT DE SIX MICROPHONES AFFLEURANTS, CONSTITUANT UN FILTRE EN NOMBRE D'ONDES, EST UTILISE POUR DETERMINER LE NIVEAU DES PETITS NOMBRES D'ONDES. LEUR COMPORTEMENT FREQUENTIEL CARACTERISTIQUE APPARAIT INDUBITABLE GRACE AUX MESURES EN GRADIENT POSITIF, OBTENUES AVEC UN MEILLEUR RAPPORT SIGNAL SUR BRUIT QU'EN GRADIENT NUL. LES ECHELLES APPROPRIEES SONT A NOUVEAU L'ECHELLE DE COUCHE LIMITE ET LA VITESSE DE CISAILLEMENT MAXIMALE. LE MODELE DE CHASE, APPLIQUE A PARTIR DES RESULTATS OBTENUS EN SOUFFLERIE, MONTRE UNE CONTAMINATION CONVECTIVE MOINDRE DU NIVEAU DES PETITS NOMBRES D'ONDE EN GRADIENT POSITIF, CE QUI EXPLIQUE QUE LES EXPERIENCES Y SOIENT PLUS CORRECTES. A PARTIR DE CE MODELE, PAR EXTENSION DES MESURES, EST PROPOSEE UNE EVOLUTION VECTEUR D'ONDE FREQUENCE DU COMPORTEMENT SPECTRAL DE LA PRESSION TURBULENTE A LA PAROI DE CORPS SOUS-MARINS
Author: Frédéric Meininger
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Languages : fr
Pages : 196
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Des mesures de vitesse et de pression pariétale réalisées respectivement à l'aide d'un fil chaud et d'un microphone sont effectuées dans des couches limites laminaires, transitionnelles et turbulentes soumises à des gradients de pression stationnaires s'exerçant sur des échelles de longueurs différentes: écoulement dans un canal divergent, autour d'un fil cylindrique ou sur une déformation bidimensionnelle de paroi. Qu'il s'agisse d'une transition par spots ou par hautes fréquences, la région de transition se révèle être une source de fluctuation de vitesse et de pression (et donc aussi de bruit) plus importante que celle associée au régime turbulent établi. L'origine de cette transition est l'éclatement d'ondes périodiques dont l'évolution est décrite par la théorie de l'instabilité laminaire. Suivant l'échelle de longueur sur laquelle s'exerce le gradient de pression, on utilise soit un code de couche limite, soit un code résolvant les équations de Navier-Stokes pour obtenir les grandeurs moyennes de la couche limite. Le ralentissement du fluide implique une courte étendue de transition mais au sein de laquelle les ondes sont fortement amplifiées. Une hauteur de déformation de paroi de l'ordre de grandeur de l'épaisseur de déplacement de la couche limite entraine le recul de l'abscisse de transition jusqu'à son niveau. La théorie de l'instabilité permet de prévoir la gamme des fréquences instables; associée au critère empirique du e#h, elle conduit à une estimation convenable du point de début de transition.
Author: Roger Michel (ingénieur aérodynamicien).)
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Languages : fr
Pages : 155
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Author: Roger MICHEL
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Languages : en
Pages : 128
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Author: Thi Phuong Nguyen
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Languages : fr
Pages : 178
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Ce travail est consacre à la modélisation numérique et l'analyse physique des couches limites compressibles soumises à des gradients de pression favorables et adverses. Dans la première partie, une couche limite incompressible sans gradient de pression est calculée par un code de calcul de type parabolique. les résultats théoriques et expérimentaux nous ont permis de valider ce code et d'évaluer la performance des différents modèles de turbulence a deux équations. Ensuite, nous étudions les effets de la compressibilité. L'extension des fonctions d'amortissement des modèles classiques de type k - e aux écoulements compressibles est discutée. Les résultats comparés avec les données expérimentales nous montrent la capacité des modèles de décrire des couches limites compressibles. Dans la dernière partie, le code de calcul est appliqué aux écoulements compressibles à des gradients de pression favorables et adverses. Les effets des gradients de pression sur les couches limites subsoniques sont analysés, et ensuite nous étudions les effets combinés des gradients de pression et de la compressibilité. Les performances de différents modèles dans ces configurations complexes sont évaluées.
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