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06.10.2011 - Métrologie

Comprendre la turbulence à l'origine du bruit de jet

Des mesures de vitesse par PIV stéréoscopique à haute cadence permettent d'observer la dynamique des grandes échelles de la turbulence dans un jet d'air, en soufflerie. En perspective, des progrès dans la compréhension de la génération du bruit de jet.

Pour la première fois, dans la soufflerie R4, à Meudon, une campagne d’acquisitions de PIV (Vélocimétrie à Image de Particules) a été réalisée en haute cadence (2500 images par seconde). L’installation – stéréoscopique – a pu mesurer les trois composantes de la vitesse dans un plan transverse à l’écoulement, autorisant ainsi l'accès par l'expérience à la dynamique instationnaire des grandes échelles de la turbulence.

Sur le cylindre sont représentées les fluctuations de vitesses axiales du jet. Les structures jaunes et bleues sont des structures tourbillonnaires, de plus petites échelles de la turbulence
Sur le cylindre sont représentées les fluctuations de vitesses axiales du jet. Les structures jaunes et bleues sont des structures tourbillonnaires, de plus petites échelles de la turbulence. [ voir en plus grand ]

L’écoulement de jet étudié dans cette soufflerie possède un nombre de Reynolds élevé (200 000), ce qui signifie que la turbulence étudiée est pleinement développée. La mesure des vitesses par PIV dans ces conditions constitue une véritable performance car ces mesures sont habituellement  faites à des nombres de Reynolds beaucoup plus faibles.

Ces travaux, menées dans le cadre de la thèse de Samuel Davoust, servent à mieux comprendre les interactions dynamiques entre les différentes échelles de turbulence. Ces interactions sont des éléments clés dans la génération du bruit des jets issus des moteurs aéronautiques.