Dans le cadre de la thèse de J. Dagaut (2017-2021) financée par le Labex OSUG2020, on s’est intéressé aux effets de courbure en couche limite neutre puis stratifiée. L’étude s’est intéressée aux effets de courbure sur la transition à la turbulence d’une couche limite, sur la base de résultats de LES de couche limite sur paroi concave en situation neutre puis stablement stratifiées. Les simulations numériques HPC à haute résolution ont été effectuées en collaboration avec G. Ballarac (équipe MoST du LEGI) avec le code communautaire YALES2. On se focalise en particulier sur le développement d’instabilité de Görtler, par comparaison à des résultats de stabilité linéaire que l’on revisite et on étend les résultats à la région turbulente où des hétérogénéités transverses du frottement et de la dynamique tourbillonnaire persistent. Les propriétés de mélange turbulent associées aux tourbillons de Görtler (figure 1) sont bien connues (upwash et downwash vertical) et peuvent fortement modifier l’entrainement de l’écoulement gravitaire donc impacter in fine l’état de mélange de la couche limite en fond de vallée (refroidissement, gelées matinales et qualité de l’air).
Figure : Visualisation des tourbillons de Görtler contrarotatifs et des rouleaux de Kelvin-Helmholtz dans un jet sur paroi concave. Thèse J. Dagaut 2021.
Références
J. Dagaut, G. Balarac, M.E. Negretti, C. Brun. (2021) ‘Linear to turbulent Görtler instability transition. Physics of Fluids 33(1) 014102
J. Dagaut (PhD UGA 2021) : Étude numérique de couches limites sur paroi courbe : rôle de l’instabilité de Görtler et transition à la turbulence
