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Theses

Subcritical and supercritical dynamics of incompressible flow over miniaturized roughness elements

Résumé : Cette thèse vise à mettre en évidence les limites du contrôle passif en utilisant des éléments de rugosité miniaturisés. La topologie des écoulements induite par la présence d’une rugosité cylindrique et des générateurs de tourbillons miniaturisés a été étudiée pour analyser la dynamique pour des temps court et long. Différentes bifurcations supercritiques ont été examinées au moyen d’une analyse de stabilité globale. La bifurcation souscritique est déclenchée par des mécanismes de croissance transitoire de l'énergie ou par la réceptivité de modes globaux stables. Des structures deforçage optimal 3D sont extraites pour comprendre la distribution spatiale liée à la fréquence de résonance du système. La simulation numérique directe perturbée révèle le rôle central du mode global le moins stable dans les instationnarités non-linéaires observées. Une analyse détaillée des structures tourbillonnaires montre qu’elles sont principalement liées aux mécanismes linéaires sous-jacents. La principale caractéristique globale du mode propre est liée à la présence d’une zone de séparation en aval de la rugosité cylindrique. En utilisant des générateurs de tourbillon miniaturisés, cette zone de séparation est fortement diminuée et aucun mode global isolé est alors présent. La dynamique de l’écoulement se révèle être conduit non seulement par le nombre de Reynolds de rugosité et par son rapport d'aspect géométrique, mais aussi par le rapport entre la hauteur de la rugosité et l’epaisseur de couche limite.
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https://pastel.archives-ouvertes.fr/tel-01881371
Contributor : Abes Star :  Contact
Submitted on : Tuesday, September 25, 2018 - 5:39:08 PM
Last modification on : Friday, July 17, 2020 - 2:56:39 PM
Document(s) archivé(s) le : Wednesday, December 26, 2018 - 4:11:39 PM

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BUCCI.pdf
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  • HAL Id : tel-01881371, version 1

Citation

Michele Alessandro Bucci. Subcritical and supercritical dynamics of incompressible flow over miniaturized roughness elements. Fluids mechanics [physics.class-ph]. Ecole nationale supérieure d'arts et métiers - ENSAM, 2017. English. ⟨NNT : 2017ENAM0053⟩. ⟨tel-01881371⟩

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