Structures tourbillonnaires cohérentes et intermittence des modes fréquentiels dans un écoulement en cavité ouverte
Résumé
This study deals with an open parallelepipedic cavity flow, in interaction with a laminar boundary layer. It aims at establishing a relation between the coherent eddies, identified by proper orthogonal decomposition (POD) from the velocity field measured by PIV, and the characteristic frequency modes obtained from local velocity time series measured by LDV. According to the values of the Reynolds number (8500 and 14000), the dynamics of the interaction between boundary layer and cavity presents one or two frequency modes (Pasture et al. 2005). The firs space mode of the POD makes it possible to measure the wavelength and the rate of amplification of the instability being propagated in the shear layer. In case of more than one excited mode, a reclassification of the velocity field realization according to one or the other frequencies is necessary. The experimental dispersions relations are confronted with a linear stability model.
L'étude porte sur un écoulement de cavité, parallélépipèdique, ouverte, en interaction avec une couche limite laminaire. Elle vise à établir une relation entre les structures tourbillonnaires cohérentes, identifiées par décomposition en mode propres orthogonaux (POD) à partir des fluctuations du champ de vitesse mesuré par PIV, et les modes fréquentiels caractéristiques obtenus à partir de séries temporelles de la vitesse mesurée en un point par LDV. Suivant les valeurs du nombre de Reynolds (8500 ou 14000), la dynamique de l'interaction couche limite/cavité présente un ou deux modes fréquentiels. Le premier mode spatial de la POD permet de mesurer la longueur d'onde et le taux d'amplification de l'instabilité se propageant dans la couche de cisaillement. Les relations de dispersions expérimentales sont confrontées au modèle de stabilité linéaire.
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