Propagation et interaction d'anneaux tourbillonnaires compressibles

Abstract

Ce projet de recherche a pour but d'identifier les caractéristiques physiques de la turbulence compressible par une approche qui consiste à isoler ses constituants fondamentaux: les structures tourbillonnaires. Plus précisément, ces travaux ont pour but l'étude expérimentale des caractéristiques de propagation et d'interactions d'anneaux tourbillonnaires produits en tube à choc. Ce mémoire présente les résultats expérimentaux de propagation d'anneux tourbillonnaires solitaires, générés impulsivement, démontrant des caractéristiques qui sont propres aux écoulements compressibles. On mesure l'évolution spatio-temporelle des anneaux à l'aide de méthodes de visualisation qualitatives (ombroscopie et strioscopie) et de mesures de pression à hautes-vitesses. Cette démarche nous amène à établir les similitudes existant entre la propagation d'anneaux tourbillonnaires en régimes compresibles et incompressibles et ce, à des nombres de Reynolds élevés. En particulier, on caractérise l'influence de la compressibilité en fonction du nombre de Reynolds de l'anneau et du nombre de Mach de l'écoulement. On peut ainsi établir précisément sous quelles conditions les anneaux tourbillonnaires démontrent un comportement qui diffère des nombreux travaux antérieurs concernant des nombres de Reynolds et des nombres de Mach plus faibles.