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Ecoulements supersoniques  

Direction : Pierre Dupont

  Thèmes de recherche du groupe supersonique

 

  Problématique

Le groupe étudie les écoulements supersoniques. Cela peut porter sur les propriétés de la turbulence compressible des écoulements à haute vitesse, sur la transition à la turbulence d'une couche limite, où sur l’organisation même de ces écoulements. Un premier centre d’intérêt porte sur les structures à grande échelle, à savoir sur les tourbillons de grande taille qui contribuent de manière prédominante aux amplitudes des fluctuations. Un second axe concerne les instationnarités à basse fréquence produites dans les décollements de couche limite – tant en régime laminaire que turbulent- ou dans les cavités. Ces problèmes sont étudiés par l’expérience et la simulation numérique.
 

Moyens associés

Le Groupe Supersonique dispose d’une soufflerie aux caractéristiques rarement égalées : il s’agit d’une installation hypoturbulente continue (durée maximum de fonctionnement : quatre heures avec des conditions génératrices stabilisées), avec un nombre de Mach nominal de 2,3 (Nombre de Mach maximum 2,7) et un nombre de Reynolds unitaire ajustable entre 1,3e6 et 1e7. La qualité des écoulements produits, leur répétabilité et la stabilité des conditions aérodynamiques sont particulièrement bonnes.
Les moyens expérimentaux associés permettent des mesures de vitesse et de température, principalement l’anémothermométrie à fil chaud (systèmes à courant et à résistance constants), la vélocimétrie laser Doppler et la vélocimétrie par image de particule (PIV stéréoscopique, Dual -PIV), adaptées aux contraintes des écoulements supersoniques.
Les moyens numériques sont constitués par les ressources locales et par les accès aux centres de calcul nationaux.
 

 

 


Veine d'essai S7

Vue de la veine S7 de la soufflerie supersonique de l'IUSTI. Le banc de mesure par Anémométrie Laser Doppler est visible au premier plan, dans sa configuration dite de « rétrodiffusion ».

 

 

 

 

 

 

 

Strioscopie à étincelle d'une interaction onde de choc - couche limite turbulente (N&B), et fluctuations de vitesse verticale obtenue par PIV (couleur)

L’écoulement va de gauche à droite. Le nombre de Mach amont est de 2,3. Au passage du choc de séparation (en noir sur la strioscopie) les niveaux de fluctuation augmentent fortement pour perdurer en aval de l'interaction, dans la zone de relaxation.



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