Analyse de la cascade d’ ́energie dans une couche limite turbulente

Abstract

Ce travail consiste à étudier la cascade d’ énergie échelle par échelle dans les écoulements turbulents limités par des parois. L’ équation de Karman-Howarth-Monin-Hill (KHMH)est une équation d’ évolution de δu2, qui est directement liée au contenu énergétique dans l’espace des échelles et intègre différents processus associés aux transferts d’énergie dans l’espace physique et l’espace d’échelle (cascade). Le pic de la moyenne spatio-temporelle du terme cascade se met `a l’ échelle avec la micro- échelle de Taylor modifié dans une région éloignée de la paroi. Le terme de dérivée temporelle modifiée instantanée et le terme de pression sont fortement corrélés avec les deux termes de transfert d’ énergie. Une valeur positive de la moyenne spatio-temporelle du terme de cascade observée au niveau de la zone tampon se déplace vers des échelles plus élevées dans le sens de l’envergure à mesure que la distance à la paroi augmente, ce qui suggère une combinaison de cascade inverse et de tourbillon attaché à la paroi dans la physique de l’ écoulement. L’utilisation d’une expérience de double PIV stéréoscopiques indépendantes a permis de d ébruiter les statistiques, ce qui a aidé à calculer certaines parties des termes de l’équation KHMHdans l’expérience des flux ZPG-TBL, permettant ainsi des mesures près de la paroi à des nombres de Reynolds plus élevés.