Laboratoire des Écoulements Géophysiques et Industriels

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Lundi 21 mars 2011, salle A103 LEGI

Thierry FAURE, LIMSI - Université Pierre et Marie Curie

Titre/Title :
Analyse de stabilité d’un écoulement de cavité par méthode expérimentales
instationnaires.

Contact :
Christophe Baudet

Résumé/Abstract :
Un écoulement de cavité ouverte est fortement dépendant de la géométrie et
du nombre de Reynolds et conduit au développement de différentes
instabilités, dont une instabilité de type Kelvin-Helmholtz. Des mesures par
PIV et PIV stéréoscopique couplées à des visualisations par injection de
traceurs permettent de caractériser la morphologie de l’écoulement en
fonction des différents paramètres. En particuliers, des moyennes de phase,
par rapport à une structure cohérente de l’écoulement ou par reconstruction
des phases, par décomposition aux valeurs singulières, permettent
d’appréhender les phénomènes périodiques de la couche de cisaillement. La
recirculation dans la cavité, pour certains paramètres expérimentaux, est le
siège de l’apparition d’une instabilité centrifuge de type Taylor-Görtler.
On montre que le discriminant de Rayleigh permet de prédire les seuils de
création de ces instabilités en fonction de la morphologie de l’écoulement
tourbillonnaire de base. D’autres méthodes d’analyse des données, comme des
méthodes de suivi de structures lagrangiennes (exposants de Lyapunov aux
temps courts ou FTLE) ou de décomposition modale (DMD ou modes de Koopman)
sont présentées et permettent d’extraire des informations sur la dynamique
de l’écoulement.