Laboratoire de Mécanique des Fluides et d'Acoustique - UMR 5509

LMFA - UMR 5509
Laboratoire de Mécanique des Fluides et d’Acoustique
Lyon
France


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Stabilité et transition turbulente en entrée de canal plan

Ce projet porte sur l’étude de la stabilité et la transition turbulente se produisant dans la phase de développement des écoulements en canal plan. Comme pour l’écoulement de Poiseuille ou la couche limite de Blasius, la transition apparaît en conditions sous-critiques, c’est à dire à un nombre de Reynolds inférieur au seuil de stabilité linéaire. Le protocole utilisé consiste à introduire des perturbations à une distance donnée de l’entrée, en sélectionnant celles-ci sur la base d’un critère d’optimalité. Ces perturbations, qui prennent la forme de modulations transversales de la vitesse, (« streaks »), peuvent croître à des niveaux tels qu’elles sont alors le siège d’instabilités. Nous avons étudié ces instabilités, dites secondaires, en fonction du nombre de Reynolds, de la position et de l’intensité des perturbations initiales ainsi que la progression de l’écoulement vers le régime turbulent établi. À grand nombre de Reynolds, les perturbations sont injectées dans deux couches limites très distantes, ces instabilités sont de type sinueux, comme dans la couche limite de Blasius unique. En diminuant la largeur du canal, et donc à nombre de Reynolds plus petit, l’influence mutuelle des couches entre en jeu et les instabilités secondaires observées sont de type variqueux.

Personnels principalement impliqués : A. Cadiou, L. Le Penven, M. Buffat, B. Di Pierro