Soutenance de thèse de Mathieu TOCQUER

Cette thèse porte sur l'étude expérimentale d'un jet balayant et de son application dans le cas du contrôle des écoulements turbulents décollés. Les décollements turbulents, un phénomène courant dans de nombreuses applications industrielles, sont connus pour dégrader les performances aérodynamiques. Au cours des dernières décennies, le contrôle actif des écoulements s'est imposé comme une solution prometteuse en raison de sa capacité à s'adapter aux conditions variables de l'écoulement contrôlé. Cependant, l'identification d'un actionneur énergétiquement économe capable de contrôler efficacement les décollements reste un défi de recherche important. Dans la première partie de cette étude, une géométrie de jet balayant est développée et caractérisée à l'aide de mesures par fil chaud. Les résultats montrent que le jet balayant proposé atteint des vitesses de jet de sortie élevées (jusqu'à 330 m/s) et des fréquences élevées (jusqu'à 2200 Hz), répondant ainsi aux exigences du contrôle actif. La deuxième partie se concentre sur l'application du jet balayant au contrôle d'un décollement turbulent sur une rampe inclinée à 25°. Des mesures de pression pariétale, de fil chaud et de vélocimétrie par image de particules (PIV) sont utilisées pour évaluer les effets du jet balayant sur les performances aérodynamiques et le décollement turbulent. Les résultats montrent que pour des angles d'actionnement de 30° et 45°, le jet balayant améliore significativement les performances aérodynamiques dans le cas canonique de la rampe. Malgré ces avancées, une compréhension complète de l'impact du jet oscillant sur la couche de cisaillement séparée fait encore défaut. La dernière partie de cette thèse aborde cette lacune en examinant l'influence du contrôle sur les mécanismes d'entraînement qui régissent le recollement de la couche de cisaillement. Les mesures PIV indiquent que le jet balayant augmente l'entraînement de masse et de quantité de mouvement à l'interface turbulente/non turbulente (TNTI), énergisant ainsi la couche de cisaillement décollée et atténuant ou supprimant la séparation turbulente.