DÉCOLLEMENT EN ÉCOULEMENT TRIDIMENSIONNEL POINTS SINGULIERS LIGNES SÉPARATRICES

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DÉCOLLEMENT EN ÉCOULEMENT TRIDIMENSIONNEL : POINTS SINGULIERS, LIGNES SÉPARATRICES ET TOURBILLONS Jean Délery Conseiller émérite à l'Onera Edition 2009 H. Werlé. Document Onera

  • définition du décollement tridimensionnel

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Publié le : lundi 18 juin 2012
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DÉCOLLEMENT EN ÉCOULEMENT TRIDIMENSIONNEL : POINTS SINGULIERS, LIGNES SÉPARATRICES ET TOURBILLONS
Jean Délery Conseiller émérite à l’Onera jean.delery@free.fr
H. Werlé. Document Onera
Edition 2009
Décollement en écoulement tridimensionnel stationnaire
1 - La théorie des points singuliers et le décollement tridimensionnel.
2 - Les éléments constitutifs de base : lignes séparatrices de décollement et d'attachement, surfaces séparatrices de décollement et d'attachement, structures tourbillonnaires.
3 - Topologie d écoulements tridimensionnels remarquables :
Îformation tourbillonnaire sur une aile delta Îtourbillons sur un corps élancé Îsillage tourbillonnaire d'une aile classique Îdécollement induit par un obstacle et une protubérance Îarrière-corps avec et sans jet propulsif Îformation des tourbillons sur une automobile trois corps
4 - Le décollement bidimensionnel revisité avec les concepts du tridimensionnel ou un cas simple en apparence !
Décollement en écoulement tridimensionnel stationnaire
Partie 1 : LA THÉORIE DES POINTS SINGULIERS ET LE DÉCOLLEMENT TRIDIMENSIONNEL.
Vers une définition du décollement tridimensionnel
Robert Legendre
Henri Werlé
La théorie des points singuliers et le décollement tridimensionnel
Henri Poincaré, 1854 - 1912
Définitions. De quoi allons nous parler ?
ÎLes écoulements décollés tridimensionnels sont caractérisés par la présence destructures tourbillonnairesdéfinies comme des concentrations spatiales de vorticité résultant du décollement de la couche limite.
Île décollement a eu lieu, la vorticité tend à se concentrer auUne fois que voisinage de surfaces - ou nappes -dont l'enroulement forme les tourbillons.
Î- ou nappes - définies comme support deDans la réalité, de telles surfaces discontinuités (ou singularités) n'existent pas. Ces concepts appartiennent aux modèles de fluide parfait. Dans le monde réel, la vorticité est répartie dans l'espace et occupe un certain volume dans le voisinage de ce que l'on appelleune surface de séparation on encore de décollement.
Structure d'une couche limite tridimensionnelle
profil transversal
Z
τZ
vecteur frottement parié
Y
Z ligne
τX
courant externe
X
Ve
vitesse extérieure
profil longitudinal
ligne de frottement
Conceptions simples et naïves du décollement
écoulement bidimensionnel
évacuation latérale
écoulement tridimensionnel
e une co os transversale ¾pmetnatevie ssvedépplomineisnoen,ll  aEn trid donnant à l écoulement la possibilité de s échapper latéralement.
¾
Le fluide dit décollénest plus emprisonnédans un bulbe de recirculation mais peut s évacuer sur les côtés.
Notions de base et définitions (1)
En tridimensionnelle frottement est un vecteur.
ÎOn appelleraligne de frottementune ligne tangente au vecteur frottement local en chacun de ses points.
ÎOn utilise parfois le concept deligne de courant limite: c'est la position limite d'une ligne de courant quand la distanceyà la paroi tend vers zéro.
ÎOn démontre aisément que la direction limite de la vitesse quandy tend vers zéro est colinéaire au vecteur frottement (au moins si le fluide est newtonien).
ÎLignes de frottement et lignes de courant limitesont donc confondues.
Notions de base et définitions (2)
ÎNous utiliserons ici leconcept physique de ligne de frottementde préférence à la notion de ligne de courant limite qui résulte d'un passage à la limite.
ÎL'emploi de la notion deligne de courant pariétaleest encore pire : sur une paroi il n'y a plus de courant !
ÎLes lignes de frottement sont visualisées par l'emploid'enduits pariétauxadéquats.
Îsera appelé spectre des lignes de frottement ou plusLeur ensemble simplementspectre pariétal(par analogie avec le vocabulaire de l'électromagnétisme).
Visualisation des lignes de frottement sur un corps arrondi
Soufflerie S2Ch. Document Onera
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