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Analyse transitoire du recollement d’une couche limite séparée pour l’élaboration d’une boucle de rétroaction

type de publication      thèse de doctorat
date de publication 03-06-2015
auteur(s) Raibaudo Cédric
jury M. Stanislas, A. Kourta, B. Noack, C. Tenaud, E. Garnier, Q. Gallas, J.P. Richard, J.M. Foucaut, A. Polyakov
école Ecole Centrale de Lille
  
résumé Le décollement de couches limites est un phénomène néfaste pour l'aérodynamique de systèmes de transport interagissant avec un fluide (avions, voitures, etc.) en raison de l'augmentation de la traînée induite et pouvant entraîner un décrochage brutal. Des stratégies de contrôle ont été développées ces dernières années pour permettre de réduire voire d'éliminer ce type de décollement. Le présent travail consiste en particulier en l'étude de la réponse transitoire d'une couche limite décollée soumise à un contrôle actif par jets fluidiques continus et pulsés. La première partie du travail a consisté en l'étude expérimentale de l'écoulement séparé sans contrôle, puis avec contrôle. Des mesures simultanées de frottement à la paroi par anémométrie à films chauds et de vitesse par PIV ont été réalisées. L'influence des paramètres d'actuation (rapport de vitesse, rapport cyclique, fréquence) sur la dynamique de l'écoulement contrôlé a aussi été extraite. Des modèles simples (du premier ordre) ou plus complexes (en utilisant une Décomposition Orthogonale aux valeurs Propres (POD) exprimée de manière transitoire) ont été établis pour modéliser la transition entre les régimes décollés et recollés. La deuxième partie de ce travail a consisté, à partir de ces modèles transitoires, au développement de contrôleurs pour la réalisation d'une boucle de rétroaction. Les résultats obtenus mettent en évidence une amélioration des performances du contrôle en termes de précision, de rapidité, de rejet de perturbations et de robustesse.
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