Mécanique des Fluides 3

Objectifs

- Présentation des méthodes classiques de traitement et de résolution des écoulements turbulents
- Introduction du concept de viscosité turbulente ainsi que les hypothèses et limitations qui y sont associées
- Application aux cas d'écoulements turbulents canoniques (jet, couche limite ...)
- Introduction phénoménologique de la statistique des champs turbulents (statistiques multi point - temps) et aux aspects de dispersion et mélange par les écoulements turbulents
- Ouverture sur les différentes stratégies de simulation numérique des écoulements turbulents.

Description

Turbulence 9 cours
- 6 TD
- 2 TP machine
- 2 TP expérimental
- 1 exam

1- Introduction
2- Rappel de statistique et dérivation des équations de Reynolds
3- Ecoulements librement cisaillés (jets, sillages, couche de mélanges)
4- Ecoulements de parois (couches limites, conduites)
5- Mélange turbulent et convection naturelle
6- Structure de la turbulence

Ondes: 9 séances + 1 examen.

1. Introduction
2. Vibration d'une corde
3. Ondes sonores (acoustique)
4. Ondes dans les fluides
5. Ondes dans les solides
6. Ondes de chocs.

Compétences visées

- Estimation des échelles caractéristiques d'un écoulement turbulent
- Compréhension des modèles de viscosité turbulente
- Compréhension des notions de séparation d'échelles
- Compréhension des notions d'autosimilarité

Bibliographie

[1] H. Tennekes et J. L. Lumley : A First Course in Turbulence. MIT Press, 1972.
[2] É. Guyon, J.-P. Hulin et L. Petit : Hydrodynamique physique. EDP Sciences, 3e édition édition, 2012.
[3] P. Chassaing : Turbulence en mécanique des fluides. Cépaudès-éditions, Collection POLYTECH, 2000.
[4] S. B. Pope : Turbulent Flows. Cambridge University Press, 2000.
[5] P. Davidson : Turbulence : An Introduction for Scientists and Engineers. OUP Oxford, 2004.
[6] J. Mathieu et J. Scott : An Introduction to Turbulent Flow. Cambridge, 2000.

[7] O. Thual, Cours MOODLE  Dynamique des Ondes
[8] J. Billingham and A. C. King, Wave motion, Cambridge University Press (2000).
[9] O. Thual, Des ondes et des fluides, Editions Cepadues (2005).

Pré-requis nécessaires

- Base de mécanique des milieux continu et de mécanique des fluides (notion de contraintes, équations de Navier-Stokes)
- Notions de statistique et de traitement du signal (moment, corrélation, spectre, fonction de distribution)

- Ondes dans les fluides et les solides

Session 1 ou session unique - Contrôle des connaissances

Session 2 - Contrôle des connaissances