13H40 : n° 98 Une méthode directe de caractérisation statistique de l'écoulement d'un jet excité par une perturbation stochastique

Jan Dusek Abdelkader Saïdi
Institut de Mécanique des Fluides et des Solides
Dans l'hypothèse de linéarité, la réponse d'un écoulement à une excitation stochastique gaussienne est donnée par la solution de l'équation de Lyapunov. La matrice de variance résultante réprésente la matrice de corrélation spatiale et permet d'accéder aux modes de la décomposition orthogonale propre. Nous montrons, sur l'exemple d'un jet, que l'hypothèse d'une réponse linéaire n'exclue pas la possibilité d'applications réalistes et que la méthode proposée permet d'obtenir des résultats quantitativement fiables tout en évitant les coûts de l'accumulation des statistiques.

14H00 : n° 105 Transition to turbulence in globally subcritical systems

Paul Manneville Joran Rolland
LadHyX
Taking the example of plane Couette flow, we discuss our current understanding of the transition to turbulence in globally subcritical systems, pointing out the specificity of the lower and upper parts of the transitional range.

14H20 : n° 116 Why may reduced order models based on global modes not work for closed loop control?

Alexandre Barbagallo Denis Sipp Peter Schmid
LadHyX
In this article, we use a reduced model based on global modes to stabilize a globally unstable cavity flow. We show that although the full-state control is successful, the partial state controller cannot stabilize the perturbations. We introduce the notion of full-state measurement control to analyze this failure and show that it is due to a lack of information of the reduced model about the stable subspace. In particular, the input-output behavior is identified as the key parameter to be captured by the reduced model. A criterion is then derived in order to select the stable global modes which are likely to contribute to the input-output behavior. These critical modes are found to be impossible to compute because of the non-normality of the Navier-Stokes operator, which leads us to the conclusion that global modes are not suitable for control based reduced models.

14H40 : n° 131 Critères d’apparition d’instabilités centrifuges dans une cavité ouverte

Thierry Faure Gaëlle Lefevre Luc Pastur François Lusseyran
LIMSI - UPMC
L’interaction d’un écoulement de couche limite avec une cavité ouverte développe une instabilité de Kelvin-Helmholtz. Cette instabilité est elle-même à l’origine d’une recirculation dans la cavité. Apparaissent alors, pour certaines conditions, des instabilités centrifuges induites par la courbure de l’écoulement imposée par le confinement des parois. Une exploration du champ de vitesse par PIV dans deux plans orthogonaux fournit la structure de l’écoulement incompressible pour une gamme de nombres de Reynolds compris entre 1 900 et 10 000. L’utilisation d’un critère d’identification de structures tourbillonnaires permet de déterminer la présence de ces instabilités centrifuges, à partir de mesures PIV. Par ailleurs, le discriminant de Rayleigh indique l’étendue des zones potentiellement instables dans la cavité. Enfin, la mesure d’un paramètre de contrôle du degré de stabilité de l’écoulement donne le seuil d’apparition des instabilités centrifuges. Une comparaison avec un entraînement du fluide par un couvercle mobile achève l’étude.

15H00 : n° 173 Analyse de stabilité globale pour des écoulements complexes

Xavier Merle Jean-Christophe Robinet
Laboratoire SINUMEF CER ENSAM Paristech PARIS
Nous avions présenté au CFM 2007 un article sur l'utilisation de schémas aux différences finies à la place des méthodes spectrales (plus précises) classiquement utilisées pour des analyses de stabilité globale. Nous avions montré que pour une précision un peu moindre, on diminuait considérablement les coûts de calcul. Aujourd'hui, nous proposons de montrer que ces performances sont réplicables sur des cas à géométrie complexe. On s'intéresse en particulier à des cas de cylindres et de profils.