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J'étudie
la mécanique des fluides et les mathématiques appliquées en combinant
analyses asymptotiques et calculs
numériques afin de comprendre et de contrôler les instabilités
qui se développent dans les fluides. N'hésitez pas à me contacter
si
vous
souhaitez
davantage de détails.
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Écoulements
d'arrière-corps
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L'écoulement
qui se développe dans le sillage des lanceurs spatiaux est caractérisé
par une large zone détachée, à cause de la géométrie particulière du
corps central. Ceci a
pour effet d'augmenter fortement la trainée qui s'exerce au culot du
lanceur (qui
peut représenter jusqu'à 70% de la traînée totale) et de créer des
charges latérales instationnaires au niveau de la tuyère. Ces
oscillations peuvent notamment causer une usure prématurée des
matériaux
et mettre en danger l'intégrité de la charge utile. Ces phénomènes
instationnaires limitent également la poussée maximale fournie par la
tuyère, et donc la masse utile embarquable à chaque lancement.
Une meilleure compréhension des mécanismes physiques responsables de
l'apparition de ces instationnarités est donc nécessaire
pour le design des futurs lanceurs.
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Arrière-corps
du lanceur Ariane V
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Jets
impactants tri-dimensionnels
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Les
jets impactants sont utilisées dans de nombreuses applications
industrielles mettant en jeu des transferts de chaleur intenses et
rapides. Par exemple, l'acier utilisé dans l'industrie automobile est
recouvert d'une fine couche de zinc afin de pouvoir résister à
l'oxydation. Pour cela, des bandes d'acier sont d'abord trempées dans
un bain de zinc liquide chaud, puis refroidies par des jets impactants
avant d'être roulées et envoyées aux constructeurs. Dans ce cas,
l'aspect
tri-dimensionnel des
écoulements de jet impactant revêt une importance capitale pour
l'ensemble du processus industriel, car il est à l'origine de
transferts inhomogènes dans la direction transverse, ce qui peut
provoquer l'apparition de défauts sur les couches de zinc.
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Acier
galvanisé en rouleau, refroidi par des jets impactants
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Interactions
fluide-structure
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L'écoulement
derrière un cylindre
s'organise sous la forme d'une allée de Kármán,
caractérisée par l'émission de tourbillons à une fréquence bien
définie. En retour, ces tourbillons exercent une force périodique sur
le cylindre. Ces oscillations peuvent exciter une réponse vibratoire de
la structure appelée vibration induite par vortex, qui est connue pour
être une cause de fatigue des matériaux.
La plupart des structures soumises au vent ou aux courants
marins sont sujettes à de telles vibrations. C'est le cas des
câbles suspendus utilisés pour les ponts, des lignes électriques ou des
risers, c'est à dire les conduites souples reliant le fond de l'océan
au support flottant, utilisés pour l'exploitation offshore des champs
de
pétrole.
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Liaisons fond-surface
(risers) utilisés dans le cadre de la production de pétrole offshore
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