INTRODUCTION DES EQUATIONS DE LA COUCHE LIMITE LAMINAIRE PAR LA THEORIE DES PERTURBATIONS SINGULIERES ET RESOLUTION DES EQUATIONS DE LA COUCHE LIMITE TURBULENTE BIDIMENSIONNELLE PAR UNE METHODE INTEGRALE. L'EQUATION DE VON MISES MODIFIEE EST RESOLUE AVEC UNE METHODE A PAS FRACTIONNAIRES ET UN SCHEMA AUX DIFFERENCES FINIES A UN PAS. LE CONTROLE OPTIMAL DE CETTE EQUATION PERMET DE CONTROLER LE DEVELOPPEMENT D'UNE COUCHE LAMINAIRE PAR ASPIRATION OU SOUFFLAGE PARIETAL. PRESENTATION D'UNE METHODE DE RESOLUTION AUX ELEMENTS FINIS PERMETTANT D'ADAPTER LE MAILLAGE AU FUR ET A MESURE DE L'EVALUATION DE LA COUCHE LIMITE
Sections 1-2. Keyword Index.--Section 3. Personal author index.--Section 4. Corporate author index.-- Section 5. Contract/grant number index, NTIS order/report number index 1-E.--Section 6. NTIS order/report number index F-Z.
CETTE THESE S'INSCRIT DANS LE CADRE DES ETUDES CONCERNANT LA COUCHE LIMITE INSTATIONNAIRE. LES TRAVAUX MENES SOUS LE DOUBLE ASPECT EXPERIMENTAL ET NUMERIQUE, VISENT A CARACTERISER LE COMPORTEMENT DE LA COUCHE LIMITE DEVELOPPEE SUR UN MODELE OSCILLANT EN MOUVEMENT DE TAMIS OU DE TANGAGE. LES EXPERIENCES UTILISENT LA TECHNIQUE DE VELOCIMETRIE LASER A FIBRE OPTIQUE EMBARQUEE DEVELOPPEE A L'IMFM. EN PARALLELE, UNE MODELISATION NUMERIQUE DES ECOULEMENTS STATIONNAIRE ET INSTATIONNAIRE AUTOUR DU MODELE A ETE DEVELOPPEE SUR LA BASE D'UNE METHODE DE COUPLAGE POTENTIEL/COUCHE LIMITE. LA PRINCIPALE PARTICULARITE DU CALCUL INSTATIONNAIRE RESIDE DANS LA RESOLUTION DU PROBLEME SOUS UNE FORME FREQUENTIELLE. L'ETUDE EXPERIMENTALE DE LA COUCHE LIMITE STATIONNAIRE DEVELOPPEE SUR LE MODELE IMMOBILE A TOUT D'ABORD ETE MENEE POUR DES CONDITIONS VARIEES DE VITESSE ET D'INCIDENCE. SUR LE PLAN PRATIQUE, L'ETUDE SYSTEMATIQUE DES EVOLUTIONS DES GRANDEURS INTEGRALES CONDUIT A LA SYNTHETISATION DE CRITERES DE TRANSITION. PAR LA SUITE, L'ETUDE DE LA COUCHE LIMITE INSTATIONNAIRE A ETE ABORDEE AFIN DE DEGAGER LES COMPORTEMENTS CARACTERISTIQUES DANS LES CAS DE MOUVEMENTS DE TAMIS ET DE TANGAGE. D'AUTRE PART, L'UTILISATION DE LA TECHNIQUE DE VELOCIMETRIE EMBARQUEE A PERMIS DE METTRE EN EVIDENCE DES PHENOMENES TRANSITOIRES. AINSI, L'ETUDE DES ETATS INSTANTANES D'ECOULEMENT CONDUIT A VALIDER, EN REGIME INSTATIONNAIRE, UN CRITERE DE TRANSITION MIS EN EVIDENCE EN ECOULEMENT PERMANENT. ENFIN, L'ANALYSE D'EXPERIENCES REALISEES SUR LE MODELE DE PLAQUE PLANE A GRANDE INCIDENCE PERMET D'ABORDER L'ETUDE PHENOMENOLOGIQUE DU PROCESSUS CYCLIQUE DE DECOLLEMENT/RECOLLEMENT DE LA COUCHE LIMITE. LA MODELISATION NUMERIQUE DETERMINE L'ECOULEMENT PERMANENT AUTOUR DE LA MAQUETTE DE PLAQUE PLANE GRACE A LA MISE EN PLACE D'UN SILLAGE FERME ACCROCHE AU DIEDRE ARRIERE DU MODELE. DANS LE CAS PARTICULIER DU MODELE OSCILLANT EN TAMIS, LA MODELISATION HARMONIQUE ET L'UTILISATION D'UN MODELE DE TURBULENCE RETARDE ONT PERMIS DE RECOUPER LES RESULTATS EXPERIMENTAUX DE MANIERE SATISFAISANTE ET D'EXPLIQUER CERTAINS COMPORTEMENTS PARTICULIERS EN PHASE
CETTE THESE S'INSCRIT DANS LE CADRE DES ETUDES CONCERNANT LA COUCHE LIMITE EN ECOULEMENT INSTATIONNAIRE. LES TRAVAUX MENES SOUS LE DOUBLE ASPECT EXPERIMENTAL ET NUMERIQUE, VISENT A CARACTERISER LE COMPORTEMENT DE LA COUCHE LIMITE DEVELOPPEE SUR UN MODELE OSCILLANT. EN PARTICULIER, LE PHENOMENE DE TRANSITION EN ECOULEMENT INSTATIONNAIRE EST ETUDIE, POUR DES CONFIGURATIONS D'INSTATIONNARITE VARIEES: MOUVEMENT DE TAMIS, DE TANGAGE ET COUPLE DE TAMIS/TANGAGE. L'ETUDE EXPERIMENTALE EST MENEE PAR LA MESURE DES VITESSES ET DES INTENSITES DE TURBULENCE DANS LA COUCHE LIMITE, PAR LA TECHNIQUE DE VELOCIMETRIE LASER A FIBRE OPTIQUE EMBARQUEE DEVELOPPEE A L'IMFM. CETTE TECHNIQUE PERMET D'EFFECTUER LES MESURES DANS LE REPERE DU MODELE EN MOUVEMENT. UNE ETUDE EN ECOULEMENT STATIONNAIRE A TOUT D'ABORD ETE MENEE POUR DES CONDITIONS VARIEES DE VITESSE ET D'INCIDENCE. L'ETUDE SYSTEMATIQUE DES EVOLUTIONS DES GRANDEURS INTEGRALES A CONDUIT A LA SYNTHETISATION DE CRITERES DE TRANSITION. PAR LA SUITE, L'ETUDE DE LA COUCHE LIMITE EN ECOULEMENT INSTATIONNAIRE A ETE ABORDEE AFIN DE DEGAGER LES COMPORTEMENTS CARACTERISTIQUES DANS LES CAS DE MOUVEMENTS DE TAMIS, DE TANGAGE ET COUPLE. POUR LE MOUVEMENT COUPLE, CETTE ETUDE, INEDITE DANS CE CAS, A PERMIS DE METTRE EN EVIDENCE L'IMPORTANCE DU DEPHASAGE ENTRE LES VARIATIONS DE VITESSE ET D'INCIDENCE. L'INFLUENCE DU TYPE D'INSTATIONNARITE SUR LES PHENOMENES TRANSITOIRES A ENSUITE ETE DETERMINEE. AINSI, L'ETUDE DES ETATS INSTANTANES D'ECOULEMENT A CONDUIT A LA VALIDATION, DANS TOUS LES CAS D'INSTATIONNARITE TESTES, D'UN CRITERE DE TRANSITION MIS EN EVIDENCE EN ECOULEMENT PERMANENT. SUR LE PLAN NUMERIQUE, UN CODE DE CALCUL COUPLAGE FLUIDE PARFAIT/COUCHE LIMITE A ETE DEVELOPPE. IL UTILISE, POUR LA PARTIE FLUIDE PARFAIT, LA METHODE DES SINGULARITES AVEC UNE REPRESENTATION FREQUENTIELLE DU POTENTIEL DES VITESSES ET LA MISE EN PLACE D'UN SILLAGE FERME ACCROCHE AU DIEDRE ARRIERE DU MODELE. POUR LA PARTIE COUCHE LIMITE, LA METHODE DES DIFFERENCES FINIES EST APPLIQUEE, AVEC UN SCHEMA TEMPOREL. UNE MODELISATION SATISFAISANTE DE L'ECOULEMENT AUTOUR DU MODELE EST OBTENUE, EN PARTICULIER EN CE QUI CONCERNE LES PHENOMENES DE TRANSITION EN ECOULEMENT INSTATIONNAIRE
POUR DES ECOULEMENTS HYPERSONIQUES AUTOUR DE VEHICULES A BORD D'ATTAQUE ARRONDI, LA PRESENCE D'UNE ONDE DE CHOC COURBE ET DETACHEE ENTRAINE LA CREATION D'UN GRADIENT D'ENTROPIE DANS LA COUCHE DE CHOC. UNE EVALUATION CORRECTE DE LA TRAINEE DE FROTTEMENT ET DU FLUX DE CHALEUR PARIETAL PASSE PAR LA MODELISATION DES EFFETS DU ROTATIONNEL NON VISQUEUX DANS LE CALCUL DE LA COUCHE LIMITE. DANS LA PREMIERE PARTIE DE CETTE THESE, NOUS DEVELOPPONS UNE METHODE DE CALCUL DE LA COUCHE LIMITE DE TYPE INTEGRALE QUI PERMET DE TENIR COMPTE DES EFFETS DU ROTATIONNEL. CETTE ETUDE S'APPUIE SUR L'ANALYSE DE LA COUCHE LIMITE DU SECOND ORDRE ENONCEE PAR VAN DYKE. CETTE ANALYSE PERMET D'ABOUTIR A UN JEU D'EQUATIONS GLOBALES DE COUCHE LIMITE DU SECOND ORDRE. LES RELATIONS DE FERMETURE SONT OBTENUES D'APRES L'ETUDE DE SOLUTIONS DE SIMILITUDE AU PREMIER ET AU SECOND ORDRE. LA DEUXIEME PARTIE PORTE SUR LE DEVELOPPEMENT D'UNE METHODE DE RESOLUTION DES EQUATIONS DE LA COUCHE LIMITE TRIDIMENSIONNELLE PAR UNE METHODE D'ELEMENTS FINIS. LA STRATEGIE DE CETTE METHODE REPOSE SUR L'IDEE QUE LE FLUIDE PARFAIT ET LA COUCHE LIMITE SONT CALCULES A PARTIR DU MEME MAILLAGE DE SURFACE. ON INTRODUIT LA METHODE NUMERIQUE SUR LE PROBLEME SIMPLE QUE CONSTITUE LA COUCHE LIMITE BIDIMENSIONNELLE ECRITE SOUS SA FORME INTEGRALE. PUIS ON EXPLICITE LE DEVELOPPEMENT DE LA METHODE NUMERIQUE APPLIQUEE A LA COUCHE LIMITE TRIDIMENSIONNELLE ECRITE AUSSI SOUS SA FORME INTEGRALE. DES APPLICATIONS NUMERIQUES ILLUSTRENT CHACUNE DES PARTIES DE CE TRAVAIL
This didactic book presents the main elements of acoustics, aeroacoustics and vibrations. Illustrated with numerous concrete examples linked to solid and fluid continua, Acoustics, Aeroacoustics and Vibrations proposes a selection of applications encountered in the three fields, whether in room acoustics, transport, energy production systems or environmental problems. Theoretical approaches enable us to analyze the different processes in play. Typical results, mostly from numerical simulations, are used to illustrate the main phenomena (fluid acoustics, radiation, diffraction, vibroacoustics, etc.).
