Introduction aux écoulements turbulents
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
- 9 cours
- 6 TD
- 2 TP machine
- 2 TP expérimental
- 1 exam
Cours d'introduction aux écoulement turbulent
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
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.
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)
Session 1 ou session unique - Contrôle des connaissances
Modalité | Nature | Coefficient | Remarques |
---|---|---|---|
CT (contrôle terminal) | Ecrit | 50% | BE1- Introduction écoulements turbulents |
CC (contrôle continu) | Bureau d'Etudes | 30% | BE2-Introduction écoulements turbulents |
CC (contrôle continu) | Travaux Pratiques | 20% | TP-Introduction aux Ecoul. Turbulents |