Rayonnement des ondes d'instabilités dans les jets supersoniques - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2003

Rayonnement des ondes d'instabilités dans les jets supersoniques

Résumé

The basic purpose of the present thesis is to examine the phenomenon of
acoustic radiation of supersonic jet flows by resorting to the linear
instability theory.
Thus, the downstream development of vortical structures is represented as
a collection of spatially growing instability waves of various frequencies.
At the local level description, it is shown that a simple topological
relationship between roots of the dispersion relation and branch cuts
determines two generic configurations for the time-asymptotic Green's function,
depending on control parameters.
Both configurations leads to the conclusion that a local analysis is not
appropriate to describe the sound emission.
In some cases, the cross-stream behaviour of pressure fluctuations
becomes dispersive and the cross-stream decay of the amplitude changes
from exponential to algebraic.
Such a transition arises in regions of physical space where noise is
generated and depends to a large extent on the jet Mach number.
In this thesis, it is shown how algebraic decays are completely
compatible with the features of the near-field, in terms of a
turning-point problem, and finally, a selection criterion for the occurence
of such a behaviour is given.
Cette thèse est consacrée à l'étude du rayonnement acoustique des jets supersoniques,
dans le cadre de la théorie des instabilités linéaires.
Le point de départ consiste à modéliser les fluctuations observées dans les jets par des
ondes d'instabilités qui s'apparentent aux structures cohérentes de la turbulence.
Au niveau de description locale, une relation topologique entre les racines de la
relation de dispersion et ses coupures détermine le comportement asymptotique
de la réponse impulsionnelle, qu'il est possible de ramener à deux configurations génériques.
Ces deux configurations conduisent à admettre qu'une approche locale (ou approximation locale) n'est pas appropriée pour calculer le champ lointain, essentiellement parce que l'approximation obtenue n'est pas uniformément valable.
Le problème principal vient de ce que le comportement transversal d'une onde
d'instabilités peut présenter une transition exponentielle-algébrique et donc
conduire le système vers un état dispersif, à l'origine des ondes de Mach.
Ces transitions sont totalement compatibles avec la structure du champ proche
et pourraient être à l'origine d'un mécanisme de sélection des fréquences.
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Dates et versions

tel-00003293 , version 1 (02-09-2003)

Identifiants

  • HAL Id : tel-00003293 , version 1

Citer

Christophe Millet. Rayonnement des ondes d'instabilités dans les jets supersoniques. Dynamique des Fluides [physics.flu-dyn]. Ecole nationale superieure de l'aeronautique et de l'espace, 2003. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00003293⟩

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