ETUDE PAR SIMULATION NUMERIQUE DE LA TRANSITION A LA TURBULENCE EN ECOULEMENT CISAILLE LIBRE PDF Download
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Author: Pierre Comte
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Category :
Languages : fr
Pages : 236
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Book Description
ETUDE DU DEVELOPPEMENT D'INSTABILITES DE CISAILLEMENT INFLEXIONNEL DANS LE CAS D'UNE COUCHE DE MELANGE ET D'UN SUJET DE BICKLEY PERIODIQUES. ETUDE QUALITATIVE PAR VISUALISATION ET QUANTITATIVE PAR ANALYSE SPECTRALE DE LA DYNAMIQUE DES STRUCTURES COHERENTES QUI EN RESULTENT.
Author: Pierre Comte
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Languages : fr
Pages : 236
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ETUDE DU DEVELOPPEMENT D'INSTABILITES DE CISAILLEMENT INFLEXIONNEL DANS LE CAS D'UNE COUCHE DE MELANGE ET D'UN SUJET DE BICKLEY PERIODIQUES. ETUDE QUALITATIVE PAR VISUALISATION ET QUANTITATIVE PAR ANALYSE SPECTRALE DE LA DYNAMIQUE DES STRUCTURES COHERENTES QUI EN RESULTENT.
Author: Pierre Comte
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Languages : en
Pages : 236
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ETUDE DU DEVELOPPEMENT D'INSTABILITES DE CISAILLEMENT INFLEXIONNEL DANS LE CAS D'UNE COUCHE DE MELANGE ET D'UN SUJET DE BICKLEY PERIODIQUES. ETUDE QUALITATIVE PAR VISUALISATION ET QUANTITATIVE PAR ANALYSE SPECTRALE DE LA DYNAMIQUE DES STRUCTURES COHERENTES QUI EN RESULTENT
Author: Xavier Normand
Publisher:
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Category :
Languages : en
Pages : 478
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LA TRANSITION A LA TURBULENCE DANS LES ECOULEMENTS CISAILLES COMPRESIBLES EST ETUDIEE PAR SIMULATION NUMERIQUE DIRECTE ET DES GRANDES ECHELLES. DEUX CODES DE SIMULATION, UTILISANT DES METHODES AUX DIFFERENCES FINIES EXPLICITES EN TEMPS, ONT ETE SUCCESSIVEMENT CONCUS DANS CE BUT ET SONT PRESENTES DE FACON DETAILLEE. DANS LE CADRE DES ECOULEMENTS LIBRES, QUELQUES SIMULATIONS DE COUCHES DE MELANGE, TENANT INITIALEMENT LIEU DE TESTS ET DEMONTRANT LE POTENTIEL DE LA METHODE, ONT ETE REALISEES. LA COUCHE LIMITE SUR UNE PLAQUE PLANE SEMI-INFINIE EST ENFIN SIMULEE POUR DES NOMBRES DE MACH ALLANT DE 0,5 (QUASI-INCOMPRESSIBLE) A 5 (LIMITE INFERIEURE DU REGIME HYPERSONIQUE) EN CONFIGURATION TEMPORELLE ET SPATIALE. CES DERNIERES SIMULATIONS PERMETTENT DE METTRE EN EVIDENCE, ESSENTIELLEMENT A L'AIDE DE VISUALISATIONS BI ET TRIDIMENSIONNELLES, L'INSTABILITE INITIALE DE L'ECOULEMENT, LES MECANISMES MENANT ENSUITE A LA TRANSITION ET LES STRUCTURES COHERENTES CARACTERISANT L'ECOULEMENT TURBULENT
Author: MICHEL.. BOURIOT
Publisher:
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Category :
Languages : fr
Pages : 156
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LA RESOLUTION NUMERIQUE DES EQUATIONS BIDIMENSIONNELLES ET INSTATIONNAIRES DE NAVIER-STOKES, SOUS FORME FONCTION DE COURANT-TOURBILLON EST EFFECTUEE PAR UNE METHODE AUX DIFFERENCES FINIES DU SECOND ORDRE ET POUR DEUX TYPES D'ECOULEMENTS CISAILLES: SILLAGES ET COUCHES DE MELANGE. RESULTATS CONCERNANT UNE VISUALISATION RALENTIE DU COMPORTEMENT DES CHAMPS DE TOURBILLON ET DE VITESSE, L'ETUDE DU DEVELOPPEMENT SPATIOTEMPOREL D'INSTABILITES DANS UNE COUCHE CISAILLEE AINSI QUE LA MISE EN EVIDENCE D'UN EFFET MODERATEUR DE LA TURBULENCE DANS UN MELANGE EN REGIME DE TRANSITION, SOUMMIS A UNE EXCITATION SUR SON MODE PROPRE DE PERTURBATION. SCHEMA DE CALCUL PRECIS POUR LA PRESSION
Author: Yves Fouillet
Publisher:
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Category :
Languages : fr
Pages : 146
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A L'AIDE DE SIMULATIONS NUMERIQUES DIRECTES OU DES GRANDES ECHELLES, ON ETUDIE L'INFLUENCE DE LA COMPRESSIBILITE SUR LA DYNAMIQUE DES TOURBILLONS COHERENTS QUI SE FORMENT LORS DE LA TRANSITION A LA TURBULENCE D'ECOULEMENTS CISAILLES LIBRES DE TYPE COUCHE DE MELANGE, JETS ET SILLAGES. NOUS EN DEDUISONS UN RAISONNEMENT BIDIMENSIONNEL EXPLIQUANT L'INHIBITION DE LA CROISSANCE DE CES ZONES DE MELANGE LORSQUE LE NOMBRE DE MACH CONVECTIF AUGMENTE. NOUS MONTRONS AUSSI QU'UNE DIFFERENCE DE DENSITE ENTRE LES COURANTS QUI SE MELANGENT REND LES TOURBILLONS DISSYMETRIQUES, CE QUE NOUS EXPLIQUONS PAR EFFETS BAROCLINES. NOUS AVONS EGALEMENT DEVELOPPE UN LOGICIEL GRAPHIQUE TRIDIMENSIONNEL PERMETTANT DE VISUALISER LES TOURBILLONS ET D'ETUDIER LA STRUCTURE FINE DE LA TURBULENCE EN APPORTANT UNE INFORMATION SPATIALE AUX OUTILS STATISTIQUES TRADITIONNELS. CECI NOUS A PERMIS DE COMPRENDRE QUE LA STRUCTURE TOURBILLONNAIRE COMPLEXE OBSERVEE DANS LE CAS DE LA COUCHE DE MELANGE FAIBLEMENT COMPRESSIBLE RESULTAIT DE LA CROISSANCE SIMULTANEE DE MODES INSTABLES DROITS (BIDIMENSIONNELS) ET OBLIQUES (TRIDIMENSIONNELS). A PLUS FORT NOMBRE DE MACH CONVECTIF (M#C 0.6), LES MODES OBLIQUES PREDOMINENT. CECI SE CONFIRME DANS LE CAS DU JET ROND, OU DES MODES OBLIQUES ANALOGUES (MODES HELICOIDAUX) DONNENT NAISSANCE A DES ANNEAUX DE VORTICITE RECONNECTES
Author: Bertrand Viaud
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Languages : fr
Pages : 150
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La simulation numérique directe pseudo-spectrale est appliquée à l'étude de la transition vers la turbulence dans une couche limite en rotation. La configuration étudiée comporte deux anneaux plans parallèles, en rotation d'ensemble, entre lesquels passe un flux radial forcé. L'augmentation progressive des paramètres de contrôle permet d'observer et de caractériser successivement les différents types d'instabilité convective, puis absolue. Les effets non linéaires et non parallèles font l'objet d'une étude plus poussée. Les simulations mettent en évidence l'existence d'une bifurcation sous critique vers un mode global non linéaire lié à l'instabilité absolue. Plusieurs scénarios de transition sont ensuite observés, en particulier à travers une instabilité secondaire absolue du front primaire.
Author: Eric Lamballais
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Languages : fr
Pages : 180
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L'ECOULEMENT EN CANAL PLAN TOURNANT EST ETUDIE PAR SIMULATION NUMERIQUE DIRECTE ET DES GRANDES ECHELLES. DANS CE BUT, UN CODE RESOLVANT LES ECOULEMENTS DE NAVIER-STOKES INCOMPRESSIBLES EST DEVELOPPE, EN APPORTANT UN SOIN PARTICULIER A LA PRECISION DES METHODES NUMERIQUES UTILISEES. DANS LE CADRE DE LA SIMULATION DES GRANDES ECHELLES, UNE CORRECTION DU MODELE SOUS-MAILLE A VISCOSITE TURBULENTE SPECTRALE EST PROPOSEE. CETTE MODIFICATION CONSISTE A PRENDRE EN COMPTE LES ECARTS DU SPECTRE D'ENERGIE PAR RAPPORT A UN SPECTRE DE KOLMOGOROV. L'ETUDE PREALABLE DE L'ECOULEMENT EN CANAL EN L'ABSENCE DE ROTATION DEMONTRE L'INTERET DE LA CORRECTION DU MODELE, EN PERMETTANT UNE AMELIORATION NETTE DES RESULTATS STATISTIQUES. LES OUTILS NUMERIQUES AINSI DEVELOPPES PERMETTENT ALORS D'ETUDIER L'INFLUENCE D'UNE ROTATION SOLIDE (D'AXE PARALLELE A L'ENVERGURE) SUR LA STRUCTURE DE LA TURBULENCE DANS L'ECOULEMENT EN CANAL. DANS UN PREMIER TEMPS, LES EFFETS DE LA ROTATION SUR LES MECANISMES DE TRANSITION A LA TURBULENCE SONT EXAMINES. SELON LE TAUX DE ROTATION CONSIDERE, TROIS TYPES DE TRANSITION SONT ALORS IDENTIFIES. EN PARTICULIER, IL EST MONTRE QUE LES HAUTS REGIMES DE ROTATION VONT JUSQU'A EMPECHER TOUTE TRIDIMENSIONNALISATION DE L'ECOULEMENT. ENFIN, UNE PARTIE IMPORTANTE DE CET OUVRAGE EST CONSACREE A L'ETUDE DU CANAL PLAN TOURNANT EN SITUATION DE TURBULENCE PLEINEMENT DEVELOPPEE. UNE LARGE GAMME DE TAUX DE ROTATION EST CONSIDEREE. UNE ATTENTION PARTICULIERE EST PORTEE SUR LA DYNAMIQUE DE LA VORTICITE ABSOLUE, QUI EST CARACTERISEE A L'AIDE DE VISUALISATIONS GRAPHIQUES ET PAR L'ANALYSE STATISTIQUE DES TERMES PREPONDERANTS DANS L'EQUATION DE LA VORTICITE ABSOLUE. IL EST ALORS MIS EN EVIDENCE UN ETIREMENT LONGITUDINAL IMPORTANT DE LA VORTICITE ABSOLUE, EN PARTICULIER DANS LA REGION (LOIN DES PAROIS) OU SE DEVELOPPE UNE ZONE DE VORTICITE ABSOLUE NULLE. CONCERNANT LA DYNAMIQUE DE PROCHE PAROI, L'ACTION INHIBITRICE D'UNE FORTE ROTATION SUR LA FORMATION DES COURANTS DE HAUTE ET BASSE VITESSE EST EGALEMENT ETUDIEE
Author: GERALD.. URBIN
Publisher:
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Languages : fr
Pages : 174
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CETTE ETUDE DEMONTRE LES POTENTIALITES DE LA TECHNIQUE NUMERIQUE DE SIMULATION DES GRANDES ECHELLES POUR DECRIRE ET COMPRENDRE LA DYNAMIQUE D'ECOULEMENTS TURBULENTS EN GEOMETRIE COMPLEXE. ELLE S'INTERESSE PLUS PARTICULIEREMENT AUX ECOULEMENTS DE JET LIBRE, JET CONFINE ET JETS MULTIPLES DE GRILLE A HAUTE SOLIDITE. DES SIMULATIONS SPATIALES DE LA ZONE PROCHE D'UN JET LIBRE, ROND, A HAUT NOMBRE DE REYNOLDS, SONT EFFECTUEES. MALGRE UNE EVIDENTE SENSIBILITE AUX CONDITIONS AMONTS, DE BONS ACCORDS ENTRE NOS PREDICTIONS STATISTIQUES ET DIFFERENTES MESURES EXPERIMENTALES SONT OBTENUS. LES MULTIPLES STRUCTURES TOURBILLONNAIRES COHERENTES IMPLIQUEES DANS LA TRANSITION A LA TURBULENCE DU JET SONT RETROUVEES. ON OBSERVE, ALTERNATIVEMENT, DES TOURBILLONS DE FORME HELICOIDALE OU ANNULAIRE AXISYMETRIQUE. ON MET EGALEMENT EN EVIDENCE UN ARRANGEMENT TOURBILLONNAIRE ORIGINAL, QUI RESULTE DE L'INCLINAISON ALTERNEE ET DE L'APPARIEMENT LOCAL DE CES ANNEAUX. IL PEUT ETRE FORCE PAR UNE EXCITATION AD-HOC, CE QUI MODIFIE ALORS RADICALEMENT LE DEVELOPPEMENT DU JET. LORSQU'UNE EXCITATION AXISYMETRIQUE EST IMPOSEE, APRES QUE LES STRUCTURES ANNULAIRES SE SOIENT FORMEES, DES PAIRES DE TOURBILLONS LONGITUDINAUX CONTRA-ROTATIFS APPARAISSENT ET CREENT DES JETS LATERAUX. LEUR NATURE, ET LEUR PRESENCE DANS LE CAS D'UNE EXCITATION HELICOIDALE, SONT DISCUTEES. UNE METHODE EFFICACE POUR CONTROLER LEUR NOMBRE EST DEVELOPPEE. ON S'INTERESSE ENSUITE AU PHENOMENE PERIODIQUE TRES BASSE FREQUENCE DE RETARD-AVANCE DE TRANSITION A LA TURBULENCE QUI SE DEVELOPPE DANS LE JET CONFINE ET LES JETS MULTIPLES DE GRILLE (PHENOMENE GENERIQUE A DE NOMBREUX ECOULEMENTS). IL S'AVERE DEPENDRE, NON SEULEMENT DES CARACTERISTIQUES DES ZONES DE RECIRCULATIONS (PRE-TRANSITION) MAIS EGALEMENT DE L'ECOULEMENT PLUS EN AVAL (ZONE DE STAGNATION POST-TRANSITION, EFFET DE PRESSION). ON MET EN EVIDENCE, DES LA GRILLE, DES MOUVEMENTS TRANSVERSAUX ET A GRANDE ECHELLE, DE FLUIDE. UNE INTERPRETATION DU PHENOMENE EST PROPOSEE.
Author: Marc-Étienne Brachet
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Category :
Languages : en
Pages : 253
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LES DIFFERENTS ARTICLES QUI COMPOSENT LA THESE SONT ORGANISES EN 4 CHAPITRES: ETUDE NUMERIQUE DE LA TURBULENCE DEVELOPPEE; ECOULEMENTS CISAILLES; SIMULATION A HAUTE RESOLUTION D'ECOULEMENTS BIDIMENSIONNELS; PROBLEMES DE MECANIQUE STATISTIQUE
Author: Alexandre Beer
Publisher:
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Category :
Languages : fr
Pages : 174
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Cette étude est consacrée aux effets de compressibilité en couche de mélange plane turbulente et réalisée à l'aide de Simulations Numériques Directes et des Grandes Echelles temporelles. Dans un premier temps, de nouvelles conditions aux limites non-refléchissantes sont testées et validées dans le cas temporel mais également spatial. Ensuite, l'influence de la taille du domaine de calcul est étudiée dans le cas faiblement compressible. Pour un domaine trop petit, le taux de croissance et les fluctuations de vitesse sont sous-estimés à cause du confinement imposé. Il apparaît notamment important que la dimension transversale soit du même ordre que la dimension longitudinale afin d'éviter la bidimensionnalisation de l'écoulement. L'influence de la compressibilité sur les structures cohérentes et les statistiques turbulentes est enfin détaillée. L'augmentation de la compressibilité conduit à l'inclinaison des tourbillons dans le sens de l'écoulement et à la diminution de leur diamètre. Ces structures sont alors apparentées aux tourbillons en lambda dont seule la pointe interagit avec les courant externes, réduisant l'efficacité du mélange. On observe également l'inhibition des appariements tourbillonnaires, principal mécanisme de croissance de la couche cisaillée libre. Les fluctuations de vitesse sont réduites lors de la transition mais aussi en turbulence développée. Il apparaît que la compressibilité affecte particulièrement l'écoulement dans la direction verticale, ce qui reste valable pour le tenseur d'anisotropie de Reynolds. Les composantes longitudinales des tenseurs des contraintes de Reynolds et d'anisotropie de Reynolds ne sont cependant pas affectées par la compressibilité. Ces résultats sont consistants avec le concept de réduction de communication observée à hauts nombres de mach.
