Caractérisation dynamique d’actionneurs fluidiques, et identification expérimentale des mécanismes dynamiques d’interaction jet - couche limite induits

Overview & Synopsis

Le contrôle actif des écoulements est un domaine de recherche à fort potentiel applicatif. Notamment dans le domaine des transports où les problématiques ayant trait à l'amélioration des performances et à la diminution de la consommation énergétique représentent des enjeux économiques et environnementaux majeurs. Dans ce contexte, l'un des objectifs consiste à optimiser les solutions de contrôle afin d'assurer un bilan énergétique global favorable. Nous proposons dans le cadre de cette thèse de s'attaquer à la question du choix des actionneurs fluidiques (classiquement fait par essai-erreur) en affinant la compréhension de la dynamique d'interaction entre l'actionneur et l'écoulement à contrôler. Pour ce faire nous avons analysé la dynamique d'interaction entre une couche limite turbulente et quatre types d'actionneurs les plus utilisés en contrôle d'écoulements: continu, pulsé, synthétique et balayant. Ainsi, sur la base de mesures de vitesse locale résolue en temps, une méthodologie de reconstruction tridimensionnelle est développée, permettant de restituer la dynamique des écoulements. Celle-ci est basée sur deux approches, l'une faisant intervenir un traitement conditionnel et l'autre un réseaux de neurones. Ces méthodes permettent de caractériser la dynamique intrinsèque des écoulements induits par les actionneurs, mais également celle de leurs interactions avec l'écoulement de couche limite à contrôler. Ces caractérisations permettent de mettre en évidence les phénomènes physiques mis en jeu ainsi que les mécanismes de contrôle qui leur sont associés. Ces résultats pourront être utilisés dans de futures études de contrôle d'écoulements afin d'optimiser le choix d'un actionneur fluidique en fonction de la configuration et de l'objectif de contrôle.